Сплавы получаемые методом порошковой металлургии Антифрикционные сплавы

Сплавы, получаемые методом порошковой металлургии. Антифрикционные сплавы.

Порошковая металлургия — технология получения металлических порошков и изготовления изделий из них (или их композиций с неметаллическими порошками).

Порошковая металлургия существовала в Египте в III веке до н. э. Древние инки из драгоценных металлических порошков делали украшения и другие артефакты. Массовое производство изделий порошковой металлургии начинается с середины 19 го века. В 1826 году Пётр Григорьевич Соболевский и Василий Васильевич Любарский разработали способ аффинажа сырой платины и превращения ее в ковкий металл.

В общем виде технологический процесс порошковой металлургии состоит из четырёх основных этапов: Производство порошков Смешивание порошков Спекание Уплотнение(прессование, брикетирование)

Основные достоинства порошковой металлургии: 1) возможность получения материалов, которые трудно или невозможно получить другими способами. 2) возможность получения некоторых материалов и изделий с более высокими технико экономическими показателями за счет экономии металла и значительного снижения себестоимости продукции. 3) возможность получить материалы с меньшим содержанием примесей и с более точным соответствием заданному составу, чем у литых сплавов, за счет использования чистых исходных порошков.

Недостатки порошковой металлургии: • сравнительно высокая стоимость металлических порошков; • необходимость спекания в защитной атмосфере, что увеличивает стоимость изделий; • трудность изготовления изделий больших размеров; • сложность получения металлов и сплавов в беспористом, компактном состоянии; • необходимость применения чистых исходных порошков для получения чистых металлов.

Твёрдые сплавы Металлокерамические (Материалы, получаемые из металлических и других порошков прессование и последующей термической обработкой-спеканием. Материалом для их изготовления служат чистые металлические порошки). Наплавочные (Делятся на стеллиты, стеллитоподобные, зернообразные и электродные. Применяются для покрытия в расплавленном состоянии рабочих поверхностей быстроизнашивающихся деталей машин и инструментов с целью повышения их износоустойчивости и коррозийной стойкости).

Антифрикционные сплавы предназначены для повышения долговечности трущихся поверхностей машин и механизмов. Антифрикционными сплавами служат сплавы на основе олова, свинца, меди или алюминия, обладающие специальными антифрикционными свойствами. Антифрикционные свойства сплавов проявляются при трении в подшипниках скольжения. Это в первую очередь, низкий коэффициент трения, хорошая прирабатываемость к сопрягаемой детали, высокая теплопроводность, способность удерживать смазку и др.

Разновидности антифрикционных сплавов: 1. 2. 3. 4. 5. Баббиты Сплавы на основе бронзы Сплавы на основе алюминия Сплавы на основе чугуна Металлокерамические сплавы

Баббиты. Антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. Их применяют для заливки вкладышей подшипников скольжения, работающих при больших окружный скоростях и при переменных и ударных нагрузках. По химическому составу баббиты делятся на: Оловянные(Б 83, Б 88) Оловянно свинцовые(БС 6, Б 16) Свинцовые(БК 2, БКА)

Сплавы на основе бронзы. Для оловянных и оловянно-фосфористых бронз характерны высокие антифрикционные свойства: низкий коэффициент трения, небольшой износ, высокая теплопроводность, что позволяет подшипникам изготовленных из них, работать при высоких окружных скоростях и нагрузках. Алюминиевые бронзы отличаются большой износостойкостью, но могут вызвать повышенный износ вала. Свинцовые бронзы в качестве подшипниковых сплавов могут работать в условиях ударной нагрузки.

Сплавы на основе алюминия. Применяются из-за дефицитности олова и свинца. Они обладают хорошими антифрикционными свойствами, высокой теплопроводностью, хорошей коррозионной стойкостью в масляных средах и достаточно хорошими механическими и технологическими свойствами. Их применяют в виде тонкого слоя, нанесённого на стальное основание, т. е. в виде биметаллического материала. В зависимости от химического состава различают 2 -е группы сплавов: 1) Сплавы алюминия с сурьмой, медью и другими элементами, которые образуют твёрдые фазы в мягкой алюминиевой основе. Например: сплав АСМ(сурьма до 6, 5%, магний от 0, 3% до 0, 7%). 2) Сплавы алюминия с оловом и медью. Например: АО 20 -1(20% олова и до 1, 2% меди) и А 09 -2(9% олова и 2% меди). Они хорошо работают в условиях сухого и полужидкого трения и по антифрикционным свойствам близки к баббитам. Их используют для производства подшипников в автомобилестроении, транспортном и общем машиностроении.

Сплавы на основе чугуна Изготавливают три типа антифрикционного чугуна: серый, высокопрочный с шаровидным графитом и ковкий. Антифрикционный чугун идёт на изготовление червячных зубчатых колёс, направляющих для ползунков и т. п. деталей машин, работающих в условиях трения. Металлокерамические сплавы Их получают прессованием и спеканием порошков бронзы или железа с графитом(1 -4%). Пористость сплава 15 -30%. После спекания сплавы пропитывают минеральными маслами, смазками или маслографитовой эмульсией. Сплавы хорошо прирабатываются к валу, а наличие смазки в порах способствует снижению износа подшипника.

Назначение антифрикционных сплавов. Материал Марка Условия применения Давление, Мпа Окружная скорость, м/с Назначение Баббит Б 88 БС 6 20 15 50 — Подшипники быстроходных дизелей Подшипники авто тракторных двигателей Бронза Бр. ОЦС 5 5 5 8 3 Подшипники элект родвигателей центробежных насосов Латунь ЛМц. Ж 52 4 1 4 2 Подшипники роль гангов, конвейеров, редукторов Чугун АЧС 1 АЧС 5 АЧВ 1 АЧК 1 АЧС 3 АЧК 2 25 20 20 20 6 12 5 1, 2 1, 0 2, 0 0, 75 1, 0 Для работы с закаленным или нормализованным С термически необработанным валом (в стадии поставки) 0, 1 4, 0 Подшипники конвейеров сельскохозяйственных и других машин подшипники, работающие в местах труднодоступных для подачи смазки Металлокерамика Бронзо графит Железо графит 12 18 0, 8 1, 2 15 0, 6 1, 0