Способ изготовления деталей с антифрикционным покрытием и состав антифрикционного покрытия

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления деталей с антифрикционным покрьп-ием. Целью изобретения является повьш1ение износои задиростойкости пары трения. Стержень , спрессованный и спеченньй из порошков меди (остальное), свинца 7-11 мас.%, политетрафторэтилена 6-10.мае.% и хлорида аммония 2-3 мас.%, прижимают при давлении 30-50 МПа, продольной подаче стержня 50-80 мкм/об и скорости скольжения стержня 0,06- 0,09 м/с к поверхности детали, на которую предварительно наносят технологический состав из смеси глицерина и 1-3 мас.% хлорида меди. После нанесения покрытия осуществляют его пассиватдаю 0,3-0,5%-ным раствором каустической соды при 25-30 С в течение 30-50 с, что повьш1ает коррозионную стойкость покрытия и соответственно увеличивает его износостойкость После пассивации на рабочую поверхность детали трения наносят пластичную смазку на основе мыла. Износостойкость увеличивается в 4-6 раз, а задиростойкость - в 3,5 раза 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 табл. ( сл ел О5 1C сх 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ур 4 В 22 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4118795/23-02 (22) 26.05.86 (46) 07. 02.89. Бюл. Р 5 (72) N.Н. Бакластов, В.М. Кремьппный, M.Â. Меркулова, С.П. Андронов, А.В. Тепляшин и А.Г. Черноусов (53) 621. 77.3(088 .8) (56) Повышение износостойкости на основе избирательного переноса. Под ред. Д.Н. Гаркунова. M. Машиностроение, 1977, с. 144-157.

Избирательный перенос в тяжелонагруженных узлах трения. В сб. под ред. Д.Н. Гаркунова. M. Машиностроение, 1982, с. 22.

Ярошевич В.К., Белоцерковский М.А.

Антифрикционные покрытия из металлических порошков. Минск: Наука и техника, 1981, с. 138. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С

АНТИФРИКЦИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ И СОСТАВ

АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления деталей с анти1

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения деталей с антифрикционным покрытием.

Целью изобретения является повышение износо- и задиростойкости пары трения.

Сущность способа заключается в том, что из смеси порошков меди, политетрафторэтилена, хлорида аммония

„.SU„„3456283 А1 фрикционным покрытием. Целью изобретения является повьппение износои задиростойкости пары трения ° Стержень, спрессованный и спеченный из порошков меди (остальное), свинца

7-11 мас.Х, политетрафторэтилена

6-10.мас.Х и хлорида аммония 2-3 мас.7 прижимают при давлении 30-50 MIla, продольной подаче стержня 50-80 мкм/об и скорости скольжения стержня 0,060,09 м/с к поверхности детали, на которую предварительно наносят технологический состав из смеси глицерина и 1-3 мас.7 хлорида меди. После нанесения покрытия осуществляют его пассивацию 0,3-0,5/-ным раствором каустической соды при 25-30 С в течение 30-50 с, что повьппает коррозионную стойкость покрытия и соответственно увеличивает его износостойкость. После пассивации на рабочую поверхность детали трения наносят пластичную смазку на основе мыла.

Износостойкость увеличивается в

4-6 раз, а задиростойкость — в 3,5 раза. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 табл. и свинца предварительно изготавливают стержень, для чего смесь прессуют при давлении 8-150 MIIa и спекают при теьатературе 375-380 С в течение 2,02,5 ч в защитной среде.

Затем на поверхность детали наносят технологический состав из смеси глицерина с добавкой 1-3 мас.Е хлорной меди, прижимают к поверхности стержень с усилием 30-50 МПа и при з 14 продольной подаче стержня 50-80 мкм/об и скорости скольжения 0,06-0,09 м/с, осуществляют натирание антифрикционного покрытия. При указанных режимах фрикционной обработки состав антифрикционного покрытия, образующегося на поверхности детали, полностью отвечает составу стержня. ",ведение в состав стержня на основе меди дополнительно хлорида аммония и свинца позволяет оптимизировать условия переноса компонентов при формировании антифрикционного покрытия натиранием и сформировать наиболее благоприятную структуру покрытия, обеспечивающую ему высокую износостойкость °

Присутствие в технологическом составе на основе глицерина небольших добавок хлорной меди интенсифицирует процесс формирования покрытия и повышает его противозадирные свойства.

При пассивании нанесенного покрытия 0,3-0,5Х-ным раствором каустической соды происходит удаление легко окисляющихся соединений меди, вследствие чего при последующей экстедатации детали с покрытием его износостойкость повышается.

Перед эксплуатацией и во время технического обслуживания на рабочую поверхность детали трения дополнительно наносят пластичную смазку на основе мыпа, содержащую мас.Х: порошок меди 13; порошок свинца 3 и порошок ПТФЭ (политетрафторэтилена) 4, основа — мыльная пластичная смазка

ЦИАТИМ-201.

Совместное применение антифрикционного покрытия и пластичной смазки с добавками металлических порошков обеспечивает сверхсуммарное повышение износостойкости пары трения, т.е. возникает синергетический эффект: износостойкость увеличивается в °

4-6 раз, а задиростойкость — в 3,5 раза.

Пример. Смесь порошков меди (85Х), свинца (7Х), ПТФЭ (6Х), хпорида аммония (2Х) прессуют при давлении 150 МПа и спекают при

380 С в течение 2,5 ч в защитной среде. Приготавливают технологический состав для чего ЗХ хлорной меУ о ди растворяют в подогретом до,60 С глицерине.

С поверхности обрабатываемой детали путем IlvIHAQBKH удаляют окисные пленки (шероховатость после обработки R = 0,08-1,25 мкм), наносят на

56283

25 нее технологический состав и путем прижима к поверхности стержня, закрепленного н приспособлении для креп.

5 ления резцедержателя токарного станка, осуществляют натирание антифрикционного покрытия е

При давлении на стержень 50 МПа, скорости скольжения 0,09 м/с и про1р дольной подаче стержня 80 мкм/об за 8 проходов наносят покрытие необходимой толщины.

После нанесения покрытия деталь о пассивируют в подогретом до 25-30 С

15 0,3-0,5Х-ном растворе каустической соды в течение 30-50 с. Перед эксплуатацией и во время периодического технического обслуживания в процессе эксплуатации на рабочую поверхность

2р детапей узла трения наносят состав, содержащий, мас.Х:

Порошок меди 10-1 7

Порошок свинца 2-4

Порошок политетрафторэтилена 2-5

Мыльная пластичная смазка ЦИАТИМ-201 Остальное

Трибологические испытания антифрикционного покрытия проводили по

Зр схеме вал-втулка при удельном давлении в зоне трения 90, 180 и 270 MIIa.

Вал совершал возвратно-вращательное движение с частотой 2 Гц и амплитудой 15 мм. Пластичную смазку подава3r ли в зону трения через каждые 50 м пути трения. Величину износа определяли после приработки 100 м, 1000 м и после 2000 м. 3а действительную величину износа принимали среднее

4р между значениями износа после 1000 и 2000 м. Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Для подтверждения наличия сверхсуммарного эффекта при использовании

4Б антифрикционного покрытия в сочетании с пластичной смазкой на основе мыла проведены испытания деталей без покрытия со смазкой ЦИАТИМ-201 (пример 1, табл. ?), деталей без покрыбр тия со смазкой на основе ЦИАТИМ-201, содержащей 13Х порошка меди, ЗХ порошка свинца и 4Х порошка ПТФЭ (пример 2, табл. 2), деталей с покрытием, нанесенным по предложенному способу, но со стандартной смазкой

ЦИАТИМ-201 (пример 3, табл ° 2) и деталей с антифрикционным покрытием и пластичной смазкой указанного состава (пример 4, табл. 2).

) 456283

7-11

6-10

2-3

Остальное

Таблица 1

При-

1 мер

Интенсивность изнашивания авление адира, МПа

Медь Свинец ПТФЭ Хлорид аммония

Массовая, Линейная мг/км мкм/км

Известный

65,0

30,9

25,2

Предложенный

66,0

25,2

16,9

4,0

1,0

2 900 50

3 85,0 7,0

4 76,0 11,0

5 71,0 13,0

240,0

230,0

11,7

7,3

2,0

6,0

13,8

7,1

3,0

10,0

83,0

29,6

20,4

4,0

12,0

Как видно из приведенных в табл.2 данных, интенсивность изнашивания покрытия, полученного в результате обработки деталей трения предложенным способом, уменьшается почти в

20 раз, а его задиростойкость увеличивается в 3-4 раза.

Применение предложенного способа обработки деталей трения для их использования в качестве подшипников скольжения изделий авиационной техники позволит получить значительный экономический эффект и существенно повысить долговечность и надежность тяжело нагруженных узлов трения.

Формула изобретения

1; Способ изготовления деталей с антифрикционным покрытием, включающий нанесение покрытия на поверхность детали приведением во фрикционный контакт стержня из материала на основе меди с поверхностью детали при давлении на стержень не более

50 МПа и продольной его подаче в присутствии технологического глицеринсодержащего состава, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения износостойкостп пары трения, фрикционный контакт стержня с поверхностью детали осуществляют при давлении на стержень не менее 30 МПа, скорости скольжения стержня 0,06Состав покрытия, мас.Ж

1 85,0 8 (олово) 7, 0

0,09 м/с, продольной подаче 5080 мкм/об с числом проходов, равным

4-6, при этом в качестве технологи5 ческого состава используют смесь глицерина с хлорной медью, взятых в соотношении 97:3-99: 1, а после нанесения покрытия поверхность детали пассивируют в 0,3-0,57-ном растворе каус.

10 тической соды при 25-30 С в течение

30-50 с.

2. Способ по п. 1, о ò ë è ÷ аю шийся тем, что после пассивации на рабочую поверхность детали

15 дополнительно наносят смазку на основе мыла следующего состава, мас.Ж:

Порошок меди 10-15

Порошок свинца 2-4

Порошок политетрафторэтипена 2-5

Мыльная пластичная масса Остальное

3. Состав антифрикцнонного покрытия, содержащий медь и политетрафторэтилен, отличающийся тем, что, с целью повьппения износа и задиростойкости, он дополнительно содержит свинец и хлорид аммония при следующем соотношении компонентов, 30 мас ° 7.:

Свинец

Политетрафторэтилен

Хлорид аммония

Медь

1456283

Таблица 2

Интенсивность изнашивания

122,0

174,0

13,3

7,7

142,0

118,0

5,3

270

8,0

Составитель Т. Лобова

Редактор Л. Гратилло Техред А.Кравчук

Корректор M. Самборская

Заказ 7512/13 Тираж 710 Подписное ..ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример

Массовая, мг/км

Линейная, мкмlкм

Давление заедания, MIIa