Спеченный антифрикционный материал на основе меди Советский патент 1990 года по МПК C22C9/00 C22C9/04 C22C9/08 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным антифрикционным материалам на основе меди.

Целью изобретения является повышение антифрикционных характеристик при раббте в условиях P V 20- 1000 кгс-см 2м с-1.

Предложенный спеченный антифрикционный материал на основе меди содержит, мас.%:

Алюминий3-7

Железо0,1-1 ,4

Цинк0,1-0,7

МедьОстальное

Кроме того, материал дополнительно может содержать, мас.%:

Дисульфид молибдена 0,3-3 Графит0,3-3

Никель0,3-3,

Свинец0,5-5

Порошки изготавливали методом распыления водой высокого давления. Из

распыленных порошков бронз фракции -0,160 мм изготавливали шихты, различного состава. Образцы прессовали при давлении 6 т/см г, спекали при 1000°С в водороде и доуплотняли до относительной плотности 0,90-0,93 при давлении 8 т/см .

Антифрикционные характеристики - коэффициент трения, интенсивность износа - определяли на машине трения, реализ ующей возвратно-поступательное движение испытываемого образца по контртелу из стали 18ХГТ, имеющей твердость 58-60 НРС.

Антифрикционные характеристики оп- ределияли в двух режимах работы: при Р 100 кгс-см-2, V 0,2 M-c-4P-V

20 кгс-см 7 -) и при Р 1000 кгс-см-7, V I м-с- (P-V I 000 кгс .см-2м-с- }.

Механические свойства - предел прочности на изгиб и твердость - опV.

С

ел

С&

о ел ч1 to

редел пи на стандартных образцах размерами 55 мм.

Химический состав и основные характеристики спеченных алюминиевых бронз приведены в таблице.

Как видно из таблицы, механические свойства предложенного материала на 24-95% (предел прочности на изгиб) и на 25-66% (твердость) выше свойств прототипа.

Антифрикционные свойства предложенного материала также существенно выше свойств прототипа: по коэффициенту трения в 3-15 раз, по интенсивно- сти износа контртела - в 4,5-8 раз и по интенсивности износа самого образца - в 1,8-3,6 раза.

Формула изобретения

1. Спеченный антифрикционный материал на основе меди, содержащий алюминий и железо, отличающий

0

.-г.

с я тем, что, с иелью повышения антифрикционных характеристик при работе в условиях F-V 20-1000 кгс-см , он дополнительно содержит цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминий3-7

Железо0,1-1,4

Цинк0,1-0,7

МедьОстальное .

2.Материал по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что он дополнительно содержит 0,3-3 мас.% дисульфида молибдена.

3.Материал по п. 2, отличающий с я тем, что он содержит графит в количестве 0,3-3 мас.%.

4.Материал по п. 3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 0,3-3 мас.% никеля.

5.Материал по п. 4, отличающий с я тем, что он дополнительно содержит 0,5-5 мдс.% свинца.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Целью изобретения является повышение антифрикционных характеристик при работе в условиях P^.V = 20-1000 кгс^.см^-2.м^.с^-1. Предложенный спеченный антифрикционный материал содержит, мас.%: алюминий 3-7, железо 0,1-1,4, цинк 0,1-0,7, медь остальное, а также дополнительно может содержать 0,3-3 дисульфида молибдена, 0,3-3 графита, 0,3-3 никеля, 0,5-5 свинца. Коэффициент трения материала в 3-15 раз выше, интенсивность износа в 1,8-3,6 раза ниже, чем у прототипа. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

3

0,1

0,1

Ост.

600 170

мический став,мае.%

Алюминий

Железо

Цинк

Дисульфид

молибдена

Углерод

Никель

Свинец

Медь

зико-механические ойства

Предел прочности на изгиб,

МПа

Твердость,НВ

Коэффициент

трения при

PV 20кГ См м-с-1 0,04

Интенсивность

износа образца

при PV

20 сИнтенсивность

износа контртела при PV

20 кг см-1 м-с- 0,42

Коэффициент трения при PV

1000 кг см -f-с 1 0,04

Интенсивность

износа образца

при PV

1000 кг-см-1 м-с- 6,1

Интенсивность

контртела

при PV

1000 кг м с- 0,5

5,2

5

0,5

0,4

Ост.

800 200

73

1,40,1

0,70,1

0,3

Ост. Ост.

580600

182 170

5,2

0,4

0,03

6,3

0,5

57

0,51,4

0,40,7

1,53,0

Ост. , Ост.

620580

160160

35

0,10,5

0,10,4

0,31,5

0,31,5

Ост.Ост.

560540

160165

0,0240 0,22 0,02 0,016 0,018 0,013 0,012

5,04,2

0,450,35

0,030,027

6,05,2

0,450,4

4,54,2

0,370,37

0,0260,026

5,35,3

0,40,39

0,310,31

0,0240,024

35

0,10,5

0,10,4

0,31,5

0,31,5

Ост. , Ост.

Ост.Ост.

620580

160160

560540

160165

0,310,31

0,0240,024

имический

остав,мае. Алюминий Железо Цинк

Дисульфид молибдена Углерод Никель Свинец Медь

зико-механические

ойства

Предел прочности на изгиб, МПа

Твердость,НВ Коэффициент трения при PV 20КГ-СМ 1 м-с-1 Интенсивность износа образца при PV

20 кг-см -м -с Интенсивность износа контртела при PV 20 кг-см - м с- Коэффициент трения при PV 1000 кг-см -к-с 1 Интенсивность износа образца при PV

ЮООкг-см-5 м-с- Интенсивность контртела при PV 1000 кг-см г м-с7

I, 0,7

3,0 3,0

Ост.

530 160

3

0,1

0,1

0,3 0,3 0,3

Ост.

590 J70

5

0,5

0,4

7

1 ,4 0,7

1,53,0

1,53,0

1,53,0

Ост.Ост.

3

0,1

0,1

0,3 0,3 0,3 0,5

Ост.

620720580

180 190150

0,014 0,0110,01 0,010,008

3,6 3,1

0,3 0,023

0,25 0,021

4,7 4,0

0,33 0,26

3,23,02,9

0,240,240,18

0,020,0210,015

3,93,92,8

0,260,270,2

Продолжение таблицы

7

1 ,4 0,7

3,0

3,0

3,0

Ост.

3

0,1

0,1

0,3 0,3 0,3 0,5

Ост.

5

0,5

0,4

1,5 1 ,5 1,5

3,0

Ост.

7

1,4

0,7

3,0 3,0 3,0 5,0 Ост.

620720580

180 190150

550570420

160154120

0,0070,0080,11

0,150,21,9

0,0160,0150,15

2.93,010,9 0,20,182,2