Способ получения антифрикционного материала

СОЮЭ ЯО 07792 А ЕСНИ СПУБ ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ч 8 ЪМИ 1 "ИВЭ(71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институим. Ф.Э. Дзержинского(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИК-, ЦИОННОРО МАТЕРИАЛА на основе сплава баббита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения антиФрикционных свойств материала, сплав измельчают в стружку до размера частиц .2-4 мм, добавляют в нее 0,1- 10 мас.В порошкообразного дисульфида молибдена и полученную смесь нагревают в Форме до 240-380 С с посоледующим охлаждением.аИзобретение относится к металло- ведению, в частности к способам получения самосмазывающихся антифрикционных материалов, применяемых для понижения коэффициента трения и по" вышения антифрикционных свойств трущихся металлических поверхностей.Известен способ получения твердо- смазочного материала, включающий смешивание пластического компонента с дисульфидом молибдена и последующую термообработку полученной смеси 1).Однако получаемый при этом материал характеризуется малой жесткостью и прочностью, Это ограничивает применение его в условиях высоких механических нагрузок.Известен также способ получения антифрикционного материала включающий нагревание смеси олова, меди и сурьмы до температуры плавления с образованием сплава - баббита 21.Однако баббит имеет недостаточные .противозадирные, противоизносные и антифрикционные свойства, необходимые для длительной эксплуатации элементов подшипников турбин, обычно изготавливаемых иэ него. Ухудшение даже одного иэ свойств баббита приводит к значительному увеличению силы трения, и, как следствие, к резкому повышению температуры подшипника, что может вызвать выплавление баббитового вкладыша, аварийную остановку и повреждение турбоагрегата. Антифрикционные свойства баббита недостаточны в условиях сухого или полужидкого трения с небольшим коли. чеством смазки. В связи с этим при безмасляной остановке турбоагрегата использование баббита не обеспечивает предотвращения повреждения ротора турбины.Цель изобретения - улучшение антифрикционных свойств материала.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения антифрикционного материала на основе сплава баббита, последний измельчают в стружку до размера частиц 2- 4 мм, добавляют в нее 0,1-10 мас.Ъ порошкообразного дисульфида молибдена и полученную смесь нагревают й Форме до 240-380 С с последующимоохлаждением.Практически процесс охлаждения до, комнатной температуры заканчивается в течение 30-40 мин. Введение в баббит дисульфида молибдена позволяет значительно улучшигь антифрикционные свойства материала эа счет понижения коэффициента трения, Установлено, что при длительном нагревании смеси баббита и дисулъфида молибдена происходит обменная реакция, в результате которой образуются хруп. кие сульфиды олова, сурьмы, меди и окись молибдена. При измельчениибаббита до стружки размером 2-4 ммвремя нагрева значительно сокращается и реакция обмена практическинв идет. При размерах стружки менее2 мм сильно развитая поверхность непозволяет замедлить течение реакции.При размерах стружки более 4 мм время нагрева увеличивается, что нежелательно. Для сплавления смеси баббита с дисульфидом молибдена ее нагревают до 240-380 С. Интервал темоператур выбран исходя иэ следующихсоображений: при температуре 240 Соначинается расплавление баббита, 15,дри температуре больше 380 С обменная реакция с образованием сульфидоволова, сурьмы, меди и окислов молибдена протекает практически мгновенночто также нежелательно. Нагрев полученной смеси производят в Форме,повторяющей Форму иэделия, ,то исключает отходы при изготовлении требуемых деталей. Формы со смесью под"вергают охлаждению, приблизительнов .течение 30-40.мин.П р и м е р 1. Готовят стружкубаббита марки Б 83 по ГОСТ 1320-74на токарном станке и сеют на ситахфракцию 2-4 мм. Полученную стружкусмешивают с дисульфидом молибденавстряхиванием в закрытой емкости втечение 8 ч в соотношении баббит: дисульфид молибдена, Мас.Ъ 99,9 и 0,3.,Полученную смесь помещают в пресс.фоЬму, и нагревают до 380 С в печи,При достижении темгйратуры 380 СоФорму со спекаемым образцом вынимают иэ печи и оставляют остывать прикомнатной температуре.П р и м е р 2. Готовят стружку 40 баббита размером 2-4 мм, смешиваютее с дисульфидом молибдена в соотношении, мас,Ъ: 99,0 и 1,0. Смесьспекают при температуре 240 СПосле этого форму вынимают из печи и 45 оставляют остывать при комнатной температуре.П р и м е р 3. Готовят стружкубаббита размером 2-4 ьач и смешиваютее с дисульфидом молибдена в соотношении, мас.Ъ: 90 и 10, аналогичнопримеру 1, Полученную смесь нагревают до температуры 300 С, после чегооохлаждают при комнатной температуре,П р и м е р 4, Готовят баббитовуюстружку размером 2-4 мм иэ брускабаббита (марки Б, изготовленногопо ГОСТ 1320-74) аналогично приме"ру 1, Баббитовую стружку уплотняюти нагревают в форме до температурыгречи 300 С. При достижении темпера туры образца 300 С форму вынимаютиэ печи и оставляют остывать на.воздухе при комнатной температуре. Образцы антифрикционного материала,полученные в примерах 1-4 были испытаны на трение скольжения на се1077924 Температура об- Момент тренияразца, С кгс/мм 2 Бремя достижения износа но 2 мм, мин Образец попримеру 180 170 170 190 17 15 14 23 9 45 52 4,5 Составитель Е. Пономарева Редактор Л, Авраменко Техред М.КузьмаТираж 489 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Заказ 864/17 Филиал ППП фПатент,ф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 рийно выпускаемой машине тренияСМЦ,Для этих испытаний образцы антиФрикционного материала получены вусловиях, описанных в примерах 1-4,в Форме цилиндров диаметром 50 мми высотой 10 мм, в которых радиусоь25 мм вытачивается поверхность, покоторой испытуемый образец, неподвижно закрепленный (статор), приводится в контакт с вращающимся ротором. Роторный образец представляетсобой цилиндр диаметром 50 мм, высотой 10 мм, изготовленный из стали,используемой для изготовления роторов паровых турбин (Р 2).Роторный и статорный образцы устанавливаются таким образом, чтобыплощадь соприкосновения во всех испытаниях была одинаковой и равнялась1 сМ, скорость вращения ротора500 об/мин, нагрузка 20 кг/см 9. Впроцессе испытаний Фиксируются величина износа статорного образца,температура статорного образца нарасстоянии 3 мм от рабочей поверхности, а также момент трения. Испытания проводятся до одинаковой величины износа образцов равной 2 мм.Необходимо отметить, что основнымкритерием, оценки антифрикционныхсвойств испытуемого материала принятизнос статорного образца, посколькуименно этот показатель является основным при оценке работы подшипниковс баббитовыми вкладышами в реальныхусловиях работы турбоагрегата. Результаты испытаний на трениескольжение образцов, полученных впримерах 1-4 представлены в таблице.Полученные данные наглядно показывают повышение иэносостойкостипредлагаемого материала по сравнениюс известным. Одновременно в 1,4 рааснижается момент тренияи на 10-20 Стемпература испытуемого образца вблизи места контакта.О Внешний вид испытанных образцовтакже свидетельствует о значительноь,повышении антифрикционных свойств,предлагаемого материала по сравнению с известным.5 Образец чистого баббита, получен,ный в условиях примера 4, после испытаний на трение-скольжение имеетглубокие борозды и следы оплавленияметалла на рабочей поверхности. На 2 Орабочей поверхности парного ему ро,торного образца имеются явные наволакивания баббита.Обраэцыполученные в условияхпримеров 1-3, имеют после испытаний 5,гладкие рабочие поверхности, покрытыетемной пленкой дисульфида молибдена,Парные роторные образцы были чистыми без следов металла с темной поло,сой дисульфида молибдена.Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать материалы созначительно улучшенными антнфрикционными и противоиэносньпеи свойствами, вследствие образования на трущихся поверхностях пленки дисульфида З 5,молибдена.