Спеченный фрикционный материал

п 11546660 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическихс присоединением заявк Государственныи комете Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(088,8) летень Ъ Опубликовано 15.02.77, Б Дата опубликования опи ния 11.04.77(71) Заявитель В. М. Крячек, Е. Л, Шведков, Д. Я. Ровинский и И, М. Федорченк Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедения АН Украинской ССР(54) СПЕЧЕННЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИ Одн по те эффи ки, те С износ гаемь полни из бо нальн ющемсобность этого материала ревышает 260 - 300 С, коего стабильность невысоериала и контртела велиако работосп мпературе не циент трения мп износа ма 5 0,5 - 1 стал ьн 25 нныи материал изгованпя исходной смеси м 1 - 3 т/см"- и спекаводорода пли конверПредложенныи спече тавлпвают путем пресс порошков под давленп ния в среде осушенного До 4,5Остальное 21 30 Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам, предназначенным для работы в несмазываемых и высокотемпературных фрикционных узлах (тормозных и передаточных) станков, кузнечно-прессового оборудования, автомобилей, тракторов, гусеничных машин и других механизмов.Известен спеченный фрикционный материал, имеющий следующий состав, вес. %:Олово 9 - 10 Свинец 7 - 9 Железо 3 - 5 Графит 6 - 8Медь Остальное 1Материал работает в условиях смазки и всухую. Однако при работе в сравнительно легконагруженных несмазываемых фрикционных узлах коэффициент трения этого материала низок (не выше 0,20), а темп износа велик (10,1 - 0,5 мкм/цикл),Наиболее близким прототипом по технической сущности и достигаемому эффекту является композиционный спеченный фрикционный материал, содержащий в вес, %:Олово 5 - 12 Свинец 7 - 11 Железо До 8 Графит 6 - 7 ПесокМ целью повышения коэффициента трения, остойкостп и термостабпльности предлай спеченный фрпкцпонный материал дотельно содержит по крайней мере один рпдов тугоплавкпх металлов с гексагоой кристаллической решеткой при следу- соотношении компонентов, вес. %;Олово 5 - 10 Свинец 5 - 10 Железо 2 - 10 Графит 5 - 10 Песок 2 - 15 По крайней мереодин из боридовтугоплавких металлов с гексагональной кристаллической решеткой 0 Медь О ое546660 Таблица 1 Средний коэффициент трения Стабильностькоэффициентатрения Износ Износ Состав материала, вес,материала,мкм/цикл контртела, мкм/цикл 0,80 0,24 0,12 0,06 0,85 0,40 0,10 0,02 0,42 0,06 0,93 0,45 0,83 0,04 0,08 0,35 0,80 0,08 0,40 0,90 0,04 0,45 0,80 0,06 0,04 Средний коэффициент трения Стабильность коэффициента трения Износматериала,мкм/цикл Износконтртела,мкм/цикл Состав материала, вес. Оа 0,22 0,15 0,85 0,26 0,85 0,12 0,40 0,89 0,08 0,43 0,02 0,85 0,10 0,48 0,85 0,10 0,40 0,05 0,83 0,43 0,06 0,02 0,83 0,46 тнрованного газа прп 700 в 7 С и давлении 10 - 30 кг/сма в течение 1 - 4 ч.Предложенный материал подвергнут сравнительным испытаниям при работе с различными применяемыми в промышленности контртелами и в двух температурных режимах: умеренных 10 - 200 С и высоких температур - до 600 С. Испытания пповодились в динамическом режиме на инерционной мапшгне трения ИМпри следуюп 1 их условиях; ПрототипОлово 5, свинец 5, железо 2, графит б, песок 2, борид титана 0,5, медь остальноеОлово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид титана 1,5, медь остальное (состав А)Олово 10, свинец 10, железо 10, графит 10, песок 15, борид титана 10, медь остальноеОлово 5, свинец 5, железо 2, графит 2, песок 2, борид вольфрама 0,5, медь остальноеОлово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид вольфрама 5, медь остальное (состав В)Олово 10, свинец 10, железо 10, графит 10, песок 15, борид вольфрама 10, медь остальное Таким образом, все составы (особенно А и В)превосходят прототип по всем рабочим характеристикам,ПрототипОлово 5, свинец 5, железо 2, графит 5, песок 2, борид хрома 0,5,медь остальноеОлово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид хрома 1,8,медь остальное (состав А) Олово 10, свинец 10, железо 1 О,графит 10, песок 15, борид хрома 10, медь остальноеОлово 5, свинец 5, железо 2, графит 5, песок 2, борид вольфрама0,5, медь остальноеОлово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид вольфрама 5, медь остальное (состав В) Олово 10, свинец 10, железо 10,графит 10, песок 15, борид вольфрама 10, медь остальное удельная работа торможения - 13 кгм/см-, начальная скорость торможения - 5,5 м/с, удельная нагрузка - до 10 кг/см, длительность торможения - 2 с.5 П р и м е р 1. Контртело - серый чугун Сч 21 - 40, диапазон рабочихтемператур 100 -200 С,В табл. 1 - 3 приведены рабочие характери 10 стнки материала в зависимости от их состава, П р и м е р 2, Контртело - сталь 65 Г (НВ 230 - 250), диапазон рабочих гемпер а тур - 100 - 200 С,Таблица 2546660 Таблица 3 Гредний коэффициент трения в диапазоне температур Рабочая Вариация коэффициента трения в диапазоне температур Суммарный износ материала в диапазоне температур,мкмСостав материала вес, оо температура, С 0,26 0,20 0,22 0,34 0,38 0,47 100 200 300 400 500 600 Прототип 0,31 32 0,11 Состав В 100 0,39 0,40 0,03 200 300 400 500 600 0,37 0,39 0,42 0,43 0,39 Предложенный материал существенно превосходит прототип как по термостабильности фрикционных свойств, так и по износостойкости.Указанные преимущества предложенного материала позволяют рекомендовать его для использования в несмазываемых и высокотем пературных узлах различных машин и механизмов. 5 - 10 5 - 10 2 - 10 5 - 10 2 - 15 ОловоСвинецЖелезоГрафитПесокПо крайней мереодин из боридовтугоплавких металлов с гексагональной кристаллической ре 15 щеткой 0,5 - 10Медь ОстальноеИсточники информации, принятые во внимание прп экспертизе:1, Сборник научных трудов Белорусского20 политехнического института, 1968,2,стр. 164 - 167,2. Я.Н. Прейгерзон, В.Л, Генкин, В. С. Ковнацкий Фрикционные металлокерампческиематериалы ИНТИП, Москва, 1965 (про 25 тотип) . Формула изобретения Составитель В. Нарва Техред Е. Хмелева Редактор Т. Логинова Корректор Л. Брахнина Заказ 1000/1 Изд.186 Тираж г 99 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскгя наб., д. 45Типография, пр. Сапунова, 2 5 Все составы (особенно А и В) превосходят прототип по всем рабочим характеристикам.Спеченный фрикционный материал, содержащий медь, олово, свинец, железо, графит, песок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента трения, износостойкости и термостабильности, он дополнительно содержит по крайней мере один из боридов тугоплавких металлов с гексагональной кристаллической решеткой при следующем соотношении компонентов, вес. %: П р и м е р 3. Контртело - серый чугун СЧ 21-40, диапазон рабочих температур до 600 С,