Антифрикционный композиционный материал

 

Изобретение относится к металлургии в частности к антифрикционным композиционным материалам, используемым для узлов трения и рентгеновской и радиационной защиты. Цепью изобретения является повышение износостойкости и снижение коэффициента трения мзгериалэ. Антифрикционный композиционный материал, содержащий свинец отличается тем, что он дополнительно содержит нитрид кремния в виде каркаса, поры которого заполнены свинцом, при следующем соотношении омпоненгоп. об. %: нитрид кремния 20 5С сзинец - остальное. Относительный износ материзла снижается в 2-4 раза, а коэффициент трения с 0,006 до 0,001 при уделы ой нагрузке 2 МПа и с 0 025 до 0 002-0 03 при удельной нагрузке 3 МПа. 1 табп 1/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r I ( (21) 4716816/02 (22) 22.05.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (71) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (72) В. Н. Анциферов, В. Г. Гилее и ВЛО.Колбин (53) 669.018.24(088.8) (56) Федорченко И, М., Пугина Л. И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. — Киев: Наукова думка, 1980, с. 404.

Материалы в машиностроении. Т. 1.

Цветные металлы и сплавы./Под ред. Лужникова Л. П. — M. Машиностроение, 1967, с. 252-256. (54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к металлургии, в частности K антифрикционным композиционным материалам, используемым для узлов трения, рентгеновской и радиационной защиты.

Целью изобретения является повышение износостойкости и снижение коэффициента трения материала.

Антифрикционный композиционный материал имеет следующий состав, об.7ь: нитрид кремния 20-50, свинец — остальное, состоящий из каркаса нитрида кремния, поры которого заполнены свинцом.

Пример. Пористый каркас из нитрида кремния создается следующим образом.

Дисперсн ый порошок (Syp =4 м /г) кремния г смешивается с 19 связки на основе парафина с 15 мас.% пчелиного воска. Получен Ы, 1686G16 Al

Затем производят отгонку связки и спекание в азоте при 1300-1600 С. В ходе спекания кремний соединяется с азотом с образованием нитрида кремния, в том числе и в виде нитевидных кристаллов, Форма и размеры исходных тонкостенных элементов из шликера сохраняются, но меняется содержание. Сначала порошки кремния уложены в элементах с плотностью Q = 60-65);, -пористость элементов 35-40%. В хода реакционного спекания, вследствие положи1686016 тельного обьемного эффекта реакции азотирования кремния (ОЭР 22$), пористость элементов уменьшается до 20-ЗОВ. Исходный порошок кремния имеет размер менее

1 мкм, пары в элементах менее 0,1 мкм между элементами того же порядка, что и толщина элементов, но в них находятся также волокна $1эй4.

Твердость

Содеркание компонентов, об.Х

Условия и результаты испытаний на трение и износ в масле

Состав

Нитрнд Свинец кремния

Удельная Коэффициент тренагрузка, 101а ния, установившийся после 30 мин испытаний тносительный знос, км/км

0,01 о,ot п Оог

О 01

0,002

О,О

n n» » .,»А

О,Cn6

0,025

20 Ост. 14,5 г 30 35,0

3 42 63,0

0,5

0,44

0,2

0,3

0,3

0,5 0,3 а 0,35 о уэ

1,4

4 50 Ост. ЯО,0

5 Яп 16X Sb 16X» 30,0

Си 1,5-2X Pb — ост.

Составитель A,Ñîëîâåé

Твхред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор И.Шмакова

Заказ 3577 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., 4/5

Произ»одс1веннс-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Композиционный материал получают пропиткой пористого каркаса иэ SlgN4 с пористостью 50-80 рэсплавом свинца под давлением (в обычных. условиях литья под давлением). Из полученных материалов вырезают в виде брусков размером 7 х 7 х 20 мм образцы для испытания. Испытания проводят на машине трения СМЦ-2 при скорости скольжения 1 м/с со смазкой в индустриальном масле по типу диск-колодка. Материал — контртело иэ стали 45, термообработанной до твердости 50-55 HRC. 8 ходе испытания фиксируют нагрузку N, замеряют площадь контактной площадки Я и рассчитывают номинальное давление Р, определяют коэффициент трения f и относительный износ l.

В таблице приведены составы предложенного антифрикционного композицион5 ного материала и его свойства в сопоставлении со свойствами известного энтифрикционного материала.

Как следует из приведенных в таблице данных, предложенный антифрикционный

10 композиционный материал (составы 1-4) обеспечивает в сравнении с известным материалом (состав 5) повышение износостойкости и снижение коэффициента трения.

Формула изобретения

15 Антифрикционный композиционный материал, содержащий свинец. от л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения износостойкости и снижения коэффициента трения, он дополнительно содержит нитрид

20 кремния в виде каркаса, поры которого заполнены свинцом, при следующем соотношении компонентов, об. )I,:

Нитрид кремния 20-50

Свинец Остальное