Антифрикционные сплавы на основе алюминия

Антифрикционные сплавы на основе железа

Стали

В качестве антифрикционных материалов стали используют в очень легких условиях работы при небольших давлениях и невысоких скоростях скольжения. Будучи твердыми и имея высокую температуру плавления, стали плохо прирабатываются, сравнительно легко схватываются с сопряженной поверхностью цапфы и образуют задиры. Обычно используют так называемые медистые стали, содержащие малое количество углерода, либо графитизированные стали, имеющие включения свободного графита. В таблице 3 приведен состав сталей, рекомендуемых к использованию взамен бронз в легких условиях работы.

Таблица 3

Состав (в %) антифрикционных сталей

Сталь	Cu	Al	C	Si	Mn	S	P
Медистая Графитизированная	–	2,5 –	0,1 1,6	– 1,0	– 0,3	– 0,03	– 0,03

Антифрикционные чугуны

Ряд чугунов имеет высокие антифрикционные свойства, которые определяются в значительной степени строением графитовой составляющей. Чугун с глобоидальной формой графита и с толстыми пластинками более износостоек, чем чугун с тонкими пластинками. В структуре антифрикционного чугуна желательно иметь минимальное количество свободного феррита (не более 15%) и должен отсутствовать свободный цементит. В таблице 4 приведена структура и назначение антифрикционного чугуна.

Включения графита в чугунах выполняют роль мягкой составляющей. К их недостаткам следует отнести плохую прирабатываемость, чувствительность к недостатку смазки, пониженную стойкость к воздействию ударной нагрузки.

Таблица 4

Структура и назначение антифрикционного чугуна ГОСТ 1585-85

Марка чугуна	НВ, МПа	Микроструктура	Терм. обрабо-тка, назначение
Графит	Металл. основа
АЧС-1   АЧС-2 АЧС-3 АЧС-4   АЧС-5   АЧС-6     АЧВ-1   АЧВ-2   АЧК-1   АЧК-2	180 – 241   180 – 229 160 – 190 180 – 229   180 – 290   100 – 120     200 – 260   167 – 197   187 – 229   167 – 197	Пластинчатый   то же то же то же   Пластинчатый   то же     Шаровидный   Шаровидный   Хлопьевидный   Хлопьевидный	Перлитная   Перлитная П + Ф П   Аустенитная   Перлитная, пористая   Перлитная   П + Ф   П   Ф + П	Закалка, нормализация.   Без обработки. Закалка, нормализация. Закалка, норма-лизация, особо нагруженные узлы трения. Без обработки, при темпера-туре до 300 ˚С. Закалка, норма-лизация, повы-шенные окруж-ные скорости. Без обработки, повышенные окружные ско-рости. Закалка, норма-лизация. Без обработки

Алюминиевые сплавы в последнее время все шире используются для замены антифрикционных сплавов на свинцовой и оловянной основе, а также свинцовистой бронзы. Их классифицируют по микроструктурному признаку. Первая группа – сплавы, имеющие твердые структурные составляющие (FeAl₃; Al₃Ni; CuAl₂; Mg₂Si и др.) в пластичной основе металла. Они применяются при высоких скоростях вращения и невысоких нагрузках с применением смазки. Однако, если подача смазки прекращается, то наступает схватывание. Свободны от этого недостатка сплавы второй группы, они легированы оловом. В случае прекращения поступления смазки олово расплавляется, покрывая вал тонким слоем и тем самым препятствуя контакту железа с алюминием и, следовательно, схватыванию. В таблице 5 приведены современные антифрикционные сплавы. Медь вводят для упрочнения матрицы, кремний, железо, никель и др. для уменьшения износа (образуют твердые частицы).

Таблица 5

Состав (в %) алюминиевых антифрикционных сплавов

Группа	Сплав	Ni	Mg	Sb	Cu	Si	Sn	Ti
I     II	АН-2,5 АСМ   АО9-1 АО3-1 АО9-2 АО20-1	2,7 – 3,3 –   – 0,4 1,0 –	– 0,3 – 0,7   – – – –	3,5 3,5 – 6,5   – – – –	– –   1,0 1,0 2,25 1,0	– –   – 1,85 0,5 –	– –   9,0 3,0 9,0 20,0	0,02 – 0,1

Таблица 6

Состав (в %) свинцовых баббитов, используемых

для тонкослойных подшипников

Баббит	Pb	Sn	Sb	As	Ca
БС2 БК2 с добавкой переплава	– –		9,5 0,2	0,7 0,7Mg	– 0,2

Дата добавления: 2014-01-20