Антифрикционный материал Советский патент 1993 года по МПК C04B35/10 C04B35/80 

Изобретение относится к области машиностроительных композиционных материалов, в частности, керамических материалов используемых в узлах трения машин и механизмов работающих при высоких температурах до 1100 К и химически активных средах.

Известны составы керамических материалов на основе оксида алюминия - ГМ 2/24, стекол - технические ситаллы СТЛ-1.

Недостатком данных материалов является хрупкость, низкая износостойкость и высокие коэффициенты трения при высоких удельных нагрузках (особенно при работе без смазки) и высокая температура (1600- 1800° С) спекания.

Наиболее близким материалом по составу (совокупности свойств) является керамика на основе А120з - ЦМ 332. Однако для нее характерны те же недостатки, что и для предыдущих - хрупкость, низкая износостойкость и высокие коэффициенты трения при высоких удельных нагрузках (при работе без смазки) и высокая (1700-1850° С) температура спекания.

Цель изобретения состоит в уменьшении коэффициента трения, повышении износостойкости, при высоких удельных нагрузках, снижении хрупкости. Поставленная цель достигается тем, что в матрицу на основе А120з вводят дополнительно алюмоборосиликатное волокно и дисульфид молибдена или пластинчатый графит в следующем составе, об.%:

Оксид алюминия60 Алюмоборосиликатное волокно 20-30 Дисульфид молибдена или пластинчатый графит 20-10 Антифрикционный материал получают смешиванием порошка оксида алюминия и алюмоборосиликатного волокна набором длин 40- -150 мкм состава, об.%: Si0253,05; 14,94: СаО 17,06; Na20 и К20 0,16: В20з 10,25; Ре20з 0,08-0,16 с вводимыми добавками, а также со связкой (4,5гО,2%-но- го раствора синтетического каучука в бензине), прессованием при давлении 350-500 кгс/см и спеканием в печи в среде С02 при температуре 1200-1280° С.

СО

С

N со |Ю ел

;ю

П р и м е р 1. 60 об.ч. порошка А120з (глинозема) смешивают с 20 об.ч. боросили- катного волокна и 15 об.ч. MoSz прессуют и спекают при 1200-1230° С.

Триботехнические характеристики разработанного материала приведены в таблице.

Износ и коэффициент трения определяли на машине трения ХТИ - 72.

Условия испытаний: давление на образцы Н; ,15 м/с К, контртело: оксид алюминия, карбид кремния, сталь 45.

Образцы: цилиндры MM, мм с концевой .сферой диаметром 12,3 мм, путь трения 2 км.

Разработанный материал может быть использован для изготовления торцовых уплотнений центробежных насосов, подшипников скольжения, направляющих и т.д.

Назначение: материал для изготовления трущихся деталей, направляющих цилиндров насосов, колец торцовых уплотнений подшипников скольжения. Сущность изобретения: керамический материал содержит, мас.%: А120з60, алюмоборосиликатное волокно 20-30, графит или Мо$2 - остальное. Отличительными характеристиками материала являются низкая температура спекания 1200-1280° С, высокие триботех- нические характеристики как при трении насухо, так и в агрессивных средах. 1 табл.

Формула изобретения Антифрикционный материал, содержащий в качестве матрицы оксид алюминия и армирующее алюмоборосиликатное волокно, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента трения, повышения износостойкости при высоких удельных нагрузках, снижения хрупкости, он

дополнительно содержит дисульфид молибдена Или пластинчатый графит при следующем соотношении компонентов, об.%: оксид алюминия60; армирующее алюмоборосиликатное волокно 20-30 дисульфид молибдена или пластинчатый графит 20-10.

Продолжение таблицы

Продолжение таблицы