Способ изготовления деталей с антифрикционным покрытием и состав антифрикционного покрытия Советский патент 1989 года по МПК B22F7/04 

I

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения деталей с анти- фрикздаонным покрытием.

Целью изобретения является повышение износо- и задиростойкости пары трения о

Сущность способа заключается в том, что из смеси порошков меди, политетрафторэтилена, хлорида аммония

и свинца предварительно изготавливают стержень, для чего смесь прессуют при давлении 8-150 МПа и спекают при .температуре 375-380 С в течение 2,0- 2,5 ч в защитной среде.

Затем на поверхность детали наносят технологический состав из смеси глицерина с добавкой 1-3 мас.% хлорной меди, прижимают к поверхности стержень с усилием 30-50 МПа и при

продольной подаче стержня 50-80 мкм/об и скорости скольжения 0,06-0,09 м/с, осуществляют натирание антифрикционного покрытия. При указанных режимах фрикционной обработки состав антифрикционного покрытия, образующегося на поверхности детали, полностью отвечает составу стержня. Введение в

нее технологический состав и путе прижима к поверхности стержня, за крепленного в приспособлении для ления резцедержателя токарного ст ка, осуществляют натирание антифр ционного покрытия.

При давлении на стержень 50 МП скорости скольжения 0,09 м/с и п

1 J л rf л - iv t. -I-i.. - j- -. - .

состав стержня на основе меди допол- ю дольной подаче стержня 80 мкм/об

за 8 проходов наносят покрытие н ходимой толпщны.

нительно хлорида аммония и свинца позволяет оптимизировать условия переноса компонентов при формировании антифрикционного покрытия натиранием и сформировать наиболее благоприятную структуру покрытия, обеспечивающую ему высокую износостойкость.

Присутствие в технологическом составе на основе глицерина небольших добавок хлорной меди интенсифицирует процесс формирования покрытия и по- вьшает его противозадирные свойства. При пассивании нанесенного покрытия 0,3-0,5%-ным раствором каустической соды происходит удаление легко окисляющихся соединений меди, вследствие чего при последующей экстедататдаи детали с покрытием его износостойкость повышается

Перед эксплуатацией и во время технического обслуживания на рабочую поверхность детали трения дополнительно наносят пластичную смазку на основе мьла, содержащую мас.%: порошок меди 13; порошок свинца 3 и порошок ПТФЭ (политетрафторэтилена) 4, основа - мьшьная пластичная смазка ЦИАТИМ-201.

Совместное применение антифрикционного покрытия и пластичной смазки с добавками металлических порошков обеспечивает сверхсуммарное повьше- ние износостойкости пары трения, т.е возникает синергетический эффект: износостойкость увеличивается в 4-6 раз, а задиростойкость - в 3,5 раза

Пример Смесь порошков ди (85%), свинца (7%), ПТФЭ (6%), хлорида аммония (2%) прессуют при давлении 150 МПа и спекают при в течение 2,5 ч в защитной среде Приготавливают технологический состав, для чего 3% хлорной меди растворяют в подогретом до ,60 С глицерине.

С поверхности обрабатываемой детали путем шлифовки удаляют окисные пленки (шероховатость после обработки Rq 0,08-1,25 мкм), наносят на

нее технологический состав и путем прижима к поверхности стержня, закрепленного в приспособлении для крепления резцедержателя токарного станка, осуществляют натирание антифрикционного покрытия.

При давлении на стержень 50 МПа, скорости скольжения 0,09 м/с и проI-i.. - j- -. - .

дольной подаче стержня 80 мкм/об

дольной подаче стержня 80 мкм/об

0

5

10-17 2-4

2-5

0

за 8 проходов наносят покрытие необходимой толпщны.

После нанесения покрьп-ия деталь пассивируют в подогретом до 25-30 С 5 0,3-0,5%-ном растворе каустической соды в течение 30-50 с. Перед эксплуатацией и во время периодического . технического обслуживания в процессе эксплуатации на рабочую поверхность деталей узла трения наносят состав, сод ержащий, ма с.%: Порошок меди Порошок свинца Порошок политетрафторэтилена

Мыльная пластичная смазка ПИАТИМ-201Остальное

Трибологические испытания антифрикционного покрытия проводили по схеме вал-втулка при удельном давлении в зоне тр ения 90, 180 и 270 МПа. Вал совершал возвратно-вращательное движение с частотой 2 Гц и амплитудой 15 мм. Пластичную смазку подава- 35 ли в зону трения через каждые 50 м пути трения. Величину износа определяли после приработки 100 м, 1000м и после 2000 м. За действительную величину износа принимали среднее медду значениями износа после 1000 и 2000 м. Результаты испьп-аний приведены в табл. 1.

Для подтверждения нaлIiчия сверхсуммарного эффекта при использовании 45 антифрикционного покрытия в сочетании с пластичной смазкой на основе мыла проведены испытания деталей без покрытия со смазкой ЦИАТШ-201 (пример 1, табл. 2), деталей без покры- 50 тия со смазкой на основе ПИАТИМ-201, содержащей 13% порошка меди, 3% порошка свинца и 4% порошка ПТФЭ (пример 2, табл. 2), деталей с покрытием, нанесенным по предложенному спо- 55 собу, но со стандартной смазкой

ЦИАТИМ-201 (пример 3, табл. 2) и деталей с антифрикционным пскрытием и пластичной смазкой указанного состава (пример 4, табл. 2).

40

514

Как видно из приведенных в табл.2 данных, интенсивность изнашивания покрытия, полученного в результате

обработки деталей трения предложенным способом, уменьшается почти в 20 раз, а его задиростойкость увеличивается в 3-4 раза.

Применение предложенного способа обработки деталей трения для их использования в качестве подшипников скольжения изделий авиационной техники позволит получить значительньй экономический эффект и существенно повысить долговечность и надежность тяжело нагруженных узлов трения.

Формула изобретения

1; Способ изготовления деталей с антифрикционным покрытием, включающий нанесение покрытия на поверхность детали приведением во фрикцион ньй контакт стержня из материала на основе меди с поверхностью детали при давлении на стержень не более 50 МПа и продольной его подаче в присутствии технологического глицерин- содержащего состава, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью noBbmie- ния износостойкости пары трения, фрик1щонный контакт стержня с поверхностью детали осу1ч;ествляют при давлении на стержень не менее 30 МПа, скорости скольжения стержня 0,06-

0,09 м/с, продольной подаче 5080 мкм/об с числом проходов, равным

4-6, при этом в качестве технологического состава используют смесь глицерина с хлорной медью, взятых в соотношении 97:3-99: 1 , а после нанесения покрытия поверхность детали пассивируют в О,3-0,5%-ном растворе каустической соды при 25-30 С в течение 30-50 с.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после пассивации на рабочую поверхность детали

дополнительно наносят смазку на основе мыпа следующего состава, мас.%:

Порошок меди10-15

Порошок свинца2-4

Порошок политетра-

фторзтилена2-5

Мыльная пластичная массаОстальное

3. Состав антифрикционного покрытия, содержащий медь и политетрафтор- этилен, отлич ающийся тем, что, с целью повьшгения износа и за- диростойкости, он дополнительно содержит свинец и хлорид аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Свинец7-11

. Политетрафторэтилен 6-10 Хлорид аммония2-3

МедьОстальное

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления деталей с антифрикционным покрьп-ием. Целью изобретения является повьш1ение износо- и задиростойкости пары трения. Стержень, спрессованный и спеченньй из порошков меди (остальное), свинца 7-11 мас.%, политетрафторэтилена 6-10.мае.% и хлорида аммония 2-3 мас.%, прижимают при давлении 30-50 МПа, продольной подаче стержня 50-80 мкм/об и скорости скольжения стержня 0,06- 0,09 м/с к поверхности детали, на которую предварительно наносят технологический состав из смеси глицерина и 1-3 мас.% хлорида меди. После нанесения покрытия осуществляют его пассиватдаю 0,3-0,5%-ным раствором каустической соды при 25-30 С в течение 30-50 с, что повьш1ает коррозионную стойкость покрытия и соответственно увеличивает его износостойкость После пассивации на рабочую поверхность детали трения наносят пластичную смазку на основе мыла. Износостойкость увеличивается в 4-6 раз, а задиростойкость - в 3,5 раза 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 табл. ( сл ел О5 1C сх 00

Известный 85,0 8(олово) 7,0

Предложенный 90,0 5,04,01,0

85,0 7,06,02,0

76,0 11,010,03,0

71,0 13,012,04,0

Таблица 1

30,9

65,0

Таблица 2 Интенсивность изнашивания

Массовая, мг/км

Линейная, мкм/км

Давление

заедания,

МПа

122,0 7,7

118,0 5,3

Та изнашивания

Линейная, мкм/км

30

90

60

270