Способ получения антифрикционных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) (11) ЯО,А 22 Р 3/26, С 22 С 1/04,04 В ЗВП 4ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИ ИЗОБРЕТЕ Т,41 С ВЛ У ИДЕТ ЕЛЬС(54) (57) СПОСОБОННЫХ МАТЕРИАЛОВванне углероднойее металлами илил и ч а ю щ и йцелью повышениястойкости, в качновы используютфит, а перед промическую обработ10- 10в течение 15-60 Р 24Ю.И.Кошелев 9менко(56) Патент Францикл. С 04 В, 1964.Патент США У 361971,ОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИ- включающий формироосновы и пропитку их сплавами, о т - я тем, что, с рочности и износостве углеродной осилицированный граиткой проводят теру основы в вакууме . .ст. при 1500-2000 С ин.Изобретение относится к производству конструкционных самосмазывающихся материалов и деталей, предназначенных для использования в качествеэлементов трения в центробежных насосах, транспортирующих нейтральные,агрессивные жидкости, а также жидко"сти, содержащие абразивные примеси,например, печка, окалины и другойразличной дисперсности.Известен способ получения самосмазывающегося материала путем пропиткиуглеродных иэделий расплавленным металлом (медью, серебром), заключающийся в том, что углеродную основу иметалл в твердом состоянии помещаютв электропроводную оболочку и прямымпропусканием тока нагревают до температуры плавления металла.Недостатком этого способа являетсянеравномерность пропитки углероднойосновы, чтО приводит к значительнойразнице свойств материала по объему.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является способ получения антифрикционных самосмазывающихсяматериалов пропиткой металлами с температурой плавления 200-1000 С, 11 ропитку углеродной основы плотностью1,68-1,79 г/см осуществляют в анток- флаве под давлением инертного газа.Недостатком способа является то,что полученные материалы обладаютнизкими Физико-механическими свойствамй, а также не удовлетворяют главному требованию, предъявляемому ксамосмаэывающимся материалам - высокой износостойкости при трении и вжидких средах при наличии в них аб 40разивных примесей,Целью изобретения является повышение прочности и иэносостойкости,Для достижения поставленной целипредложен способ получения антифрик 45ционных материалов, отличающийся тем,что в качестве углеродной основы используют силицированный графит, аперед пропиткой проводят термическую1обработку основы в вакууме 1010мм рт.ст. при 1500-2000 С в тео50чение 15-60 мин,Силицированный графит по составупредставляет собой соединение кремния, углерода и карбида кремния получаемое по следующей технологии.55Углеродную основу в виде изделиякольца помещают в электрическую цепь,-1создают вакуум 10 мм рт.ст., нагревают до температуры 1800-2100 Си пропитывают кремнием. В процессепропитки кремний реагирует с углеродом основы, образуя прочный каркасиэ карбида кремния, Удаляют изделияиз печи после охлаждения ее до температуры 100-800 С. Механическую обработку изделий производят алмазныминструментомП р и м е р 1. Изделие-кольцо изсилицированного графита помещают вэлектрическую цепь, создают вакуум10 мм рт.ст., со скоростью 50 С/миннагревают до температуры 1500 С иовыдерживают в течение 15 мин с последующим охлаждением вместе с печьюдо температуры 500 С. Затем в печьпомещают графитовый тигель, в котЬрый загружают изделие совместно смедью и нагревают до температуры1100 С, с помощью приспособления погружают изделие в расплав меди и после 15 мин выдержки удаляют. Послеоохлаждения печи до 500 С кольцо выгружают и охлаждают на воздухе докомнатной температуры.П р и м е р 2. Пропитку силицированного кольца производят по технологии, описанной в примере 1, с увеличением вакуума до 10- мм рт.ст.и выдержки кольца в расплаве медидо 60 мин;П р и м е р 3, Кольцо из силицированного графита помещают в электрическую цепь, создают вакуум10- мм ртст., со скоростью 50 С/миннагревают до температуры 1800 С иовыдерживают в течение 30 мин с последующим охпаждением вместе с печьюдо температуры 500 С, Пропитку кольца антифрикционной бронзой БрСН 60-2,5(РЬ 57-637, Мд 6,6-1,07, остальное - Сц) производят по технологии,описанной в примере 1.П р и м е р 4. Кольцо из силицированного графита помещают в электро 1печь, создают вакуум 10 мм рт,ст.,со скоростью 50 С/мин нагревают дотемпературы 2000 С и выдерживают втечение 45 мин с последующим охлаждением вместе с печью до температуры500 С. Пропитку кольца антифрикционной бронзой БрС(РЬ 27-337, остальное - Сц) производят по технологии, описанной в примере 1,П р и м е р 5. Кольцо из силицированного графита пропитывают расплавом сурьмы с железом в соотношении/ж вания,мкм/час ности 1 2,70 2650 2 2,67 2.780 3 3,10 4300 4 2 95 3700 5 2,60 3800 Состояниерабочей поверхности хорошеебез видимых следовизноса ицарапин 6 2,56 2300 7 2,47 2500 Прототип 3,07 1200 0,8-1,0 Задиры и глубокиериски абразивной жидкости в зону трения,т.е. при работе н режиме полусухоготрения, что способствует периоду спуска и остановки насосов, известныйматериал изнашивается.Материалы, полученные по предлагаемому способу, обеспечивают нормальный режим работы пары без схватывания и резкого повышения температурытрения,Из данных таблицы следует, что материалы, полученные по предлагаемому способу, обладают высокой износостойкостью и в 2-2,5 раза большей прочностью по сравнению с известным материалом. Известный материал в этих условиях практически не работоспособен.Дополнительными испытаниями установлено, что послепрекращения подачи 55 1ВНИИПИ Заказ 2559/12 Тираж 740 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1320022 485:15 по технологии, описанной в при- до 250 С кольцо выгружают и охлаждамере 3. ют на воздухе до комнатной температуры.П р и м е р 6. Кольцо из силициро" П р и м е р 7, По технологии, опиванного граАита помещают в электро санной в примере 6, используют расппечь, создают вакуум 10 " мм рт.ст лав свинца с оловом в соотношении со скоростью 50 С/мин нагревают до 95:5.температуры 1600 С и выдерживают в Антирикционные и физико-механитечение 20.мин с последующим охлаж- ческие свойства материалов, получендением вместе с печью до температуры 10 ных по предлагаемому способу, в срав С. Затем в печь помещают графито- нении с прототипом приведены в табвый тигель, в который загружают коль- лице.цо совместно с баббитом Б(БЬ 10- Сравнительные антифрикционные ис; Сц 5,5-6,5 Х, остальное - Бп) и пытания проводят на машине трения со нагревают до температуры 500 С, с 15 скоростью 0,5 м/сек, при нагрузке помощью приспособления погружают коль кгс/см по стали 4 Х 13 НЕС=45, обцо в расплав,. сбздают давление инерт- работанной по 9 кл. в воде, содержаным газом 20 атм и после 15 мин вы- щей песок величиной 40-100 мкм и кондержки удаляют. После охлаждения печи центрацией 50 г/л,