Способ придания поверхности металлов противозадирных свойств Советский патент 1982 года по МПК B24B1/00 B24D17/00 

Изобретение относится к машиностроению/ преимущественно транспортному, и может быть использовано на заводах, изготавливакяцих гильзы цилиндров двигателей.

По основному авт.св. № 916249 известен способ придания поверхности метгшлов противозадирных свойств, заключающийся в натирании поверхности делали бруском, выполненным из металла, твердость которого меньше твердости обрабатываемой детали. При этом в состав материала бруска дополнительно вводят твердые антифрикционное вещество и наполнитель из группы окислов, взятых в соотношении, об.%: Металл40-75

А-нтифрикцнонное

вещество10-30

Наполнитель Остальное В состав бруска, кроме того, может быть дополнительно введено органическое связующее при следующем соотношении, об,%:

Органическое связующее15-35Металл40-60 Антифрикционное вещество . 15-25 Наполнитель Остальное

Перед натиранием поверхность гильзы цилиндра должна быть обработана наиболее благоприятным в отношении придания ей антифрикционных свойств способом механической обработки плосковершинным хонингованием, обеспечивающим получение микрорельефа, состоящего из участков с 1и1алой высотой микронеровностей (Ра 0,1-0,3 мкм)10плато и впадин рисок, глубина кЪторых в 3-10 раз больше неровностей на плато.

Обработка поверхности гильз цилиндров после плосковершинного хонинго15вания известным способом приводит к частичному заполнению антифрикционными веществами, наполнителями и металлом бруска наиболее глубоких рисок. Такая обработка уменьшает расход мас20ла при работе двигателя и улучшает противозадирные свойства поверхности гильзы f1}.

Антифрикционные вещества и наполнители хорошо удерживаются в рисках 25 однако слабо зак зепляются на участках поверхности плато. На этих участках остаются преимущественно мягкие металлы - медь или алн линий, или оловянистая бронза. Наличие мягких ме30таллов на поверхности плато полезно, j Дальнейшее улучшение противоэадирных свойств гильз может быть достигнуто путем увеличения количества мягких металлов, нанесенных на участки поверхности плато.Однако нанесение применяемых в известном способе металлов в значительном количестве на поверхность плато оказывается недостаточно эффективными. Например,медь и алюминий имеют вполне достаточную . пластичность и хорошую адгезию к материалу гильзы-, но характеризуются недостаточно высокими антифрикционными свойствами. Это на первых этапах проработки двигателя вызывает повышенный расход .топлива. Оловянистая бронза имеет хорошие антифрикционные свойства, но недостаточно плас.тична и имеет недостаточную адгезию к поверхности гильзы, поэтому после обработки этого металла оказывается недостаточно, чтобы в большей степени уменьшить опасность возникновения задиров в поршневой группе. Цель изобретения - улучшение противозадирных свойств гильз и одновреМенное уменьшение трения между гильзо и поршневыми кольцами, т,е. повышение антифрикционных свойств. Поставленная цель достигается тем что поверхность гильзы предварительно обрабатывают плосковершинным хонингованием и натирают известным способом брусками, содержащими в качестве мягкого металла смесь или сплав меди и кадмия, при этом количество кадмия вы бирают от 5 до 25% по объему от общего количества металла в бруске. Сплав меди и кадмия кадмий от 5 до 25 об.%, медь остальное) имеет хорошую пластичность и высокую адгезию к чугуну,поэтому при натирании поверхности гильзы он хорошо.наносится на участки поверхности штато и прочно на них удерживается, что. предопределяёт повышение против озадирных свойств Вместе с тем, этот сплав.обладает хорошими антифрикционными свойствами и высокой износостойкостью, что обусловливает снижение расхода топлива при работе двигателя на первых этапах его приработки и более длительное сохранение противозадирных свойств, Бруски, .содержащие в качестве металлического компонента медь и кадмий, могут изготавливаться методом порошковой металлургии в соответствии с составами по примерам 1-4. При нанесении на обрабатываемую поверхность натиранием порошков меди и кадмия наблюдается улучшение проти возадирных свойств обработанной поверхности, Ч;ТО связано с расширением диапазона давлений, которому в состо янии противостоять, предотвращая поя ление задира, смазочный слой, состоя . щий из нескольких (.в данном случае двух) мягких металлов. Кадмий хорошо предотвращает схватывание при средних давлениях, кроме того, он заметно снижает трение и хорошо удерживается на поверхности чугуна. Медь не обладает столь хорошими антифрикционными свойствами, однако она может предотвратить схватывание при особо высоких давлениях. Кроме того, прл высоких температурах, возникающих при работе двигателя внутри-гильзы, на границах соприкосновения частиц меди и кадмия на поверхности гильзы образуется меди и кадмия, весьма благо принятый в антифрикционном и противозадирном отнсяиёниио Бруски для реализации способа, содержащее в качестве металлического компонента порошки меди и кадмия (кадмий от 5-25% по объему металла, остальное медь) могут быть выполнены методами изготовления изделий на органическом связующем по примерам 5 и б. :При уменьшении количества кадмия ниже указанного предела положительный эффект проявляется слабо, а при увеличении выше указанного бруски становятся чрезмерно мягкими, что затрудняет выравнивание неровностей поверхности гильзы и кроме того, бруски удорожаются. Предлагаемый способ используют при обработке чугунных гильз цилиндров тракторных двигателей. I Пример 1. Готовят бруски, следующего состава, обо%: Медь.5 О Кадмий25 Дисульфид молибдена10 Закись железаОстальное П р и м е р 2. Медь .50 Кадмий10 Графит .30 Закись железаОстальное П р и. м е р 3. Медь3 5 Кадмий 5 Графит .20 Закись железаОстальное Пример 4, Медь50 Кадмий20 Нитрид бора15 Окись алюминияОстальное Пример 5. Пульвербакелит35 Медь .20 Кадмий20 Дисульфид молибдена15 Окись алюминияОстальное П р и м е р 6. Сплав меди и кадмия .(в соотнсшении 9:1 по объему)60 Пульвербакелит20

Графит10

Окись железа Остальное Установлено дальнейшее уменьшение (еще на 5% по сравнению с серийной рбработкойЗ количества двигателей, снятых с испытания из-за задиров цилиндров. Двигатель работал более спокойно и снизился расход топлива при работе на холостом ходу на 8%.

Формула изобретения

Способ придания поверхности металлов противозадирных свойств по

авт„св. № 916249, о т л и ч а ю И и и с я тел, что, с цель повышения антифрикционных свойств, в cocTziB брусков в качестве металла вводят смесь или сплав порошков меди и кадмия, при этом количество кадмия выбирают от 5 до 25% от общего количества металла, содержащегося в бруске,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 916249, кл. В Л В 1/00, 1980,