Состав для нанесения твердосмазочного антифрикционного покрытия

 

Изобретение относится к получению твердосмазочных антифрикционных покрытий и может быть использовано вмашиностроении, автомобилестроении, авторемонтном производстве, в частности для нанесения покрытий на гильзах цилиндров, шейках коленчатых валов, на пальцах и сухарях рулевых и реактивных тяг. Цель изобретения - повышение усталостной прочности покрытия при снижении его стоимости и сохранении антифрикционных, свойств. Состав для нанесения твердосмазочного - антифрикционного покрытия. содер>&»мт, мас.%: дисульфид молибдена 25-35; фосфорная кислота k~7,St азотная кислота 0,5-1; азотнокислый натрий 0,1275- 0,1325; окись меди 0,9-1,9, фосфорнокислая медь 9-20; фтористый натрий 0,5-1,2; вода остальное. Усталост- . ная прочность покрытия при циклическом нагружении увеличилась в 1,7 раза. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ю Ю

РЕСПУБЛИК (g1)g С 23 С 22/13

OnHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOIUIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГосудАРственный номитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ пРК Гмнт ссО*

1 (21) 4667177/02 (22) 26.12.88 (46) 30. 01.92. Бюл. N 4 .(71) Саратовский политехнический институт (72) А.Г. Вадивасов, В.П. Глазков, Л.IO. Воронков, А.В. Зацаринин и 6.6. Штефанов (53) 620.197.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 455144, кл. С 10 М 7/18, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 509659 кл. С 3 F 7/24, С 10 М 7/06. (54) СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ТВЕРДОСМА"

ЗОЧНОГО АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к получению твердосмазочных антифрикционных покрытий и может быть использовано в

Изобретение относится к получению антифрикционных износостойких покрытий и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении, авторемонтном производстве, в частности для нанесения покрытий на гильзах цилиндров, шейках коленчатых валов, на пальцах и сухарях рулевых и реактивных тяг.

С целью повышения износостойкости трущихся сопряжений поверхности трения необходимо покрывать износостойким антифрикционным покрытием.

Цель изобретения - повышение усталостмой прочности покрытия. при сии>кении его стоимости и сохранении анти= фрикционных свойств..,SUÄ 1708922 A 1

2 машиностроении, автомобилестроении, авторемонтном производстве, в частности, для нанесения покрытий на гильзах цилиндров, шейках коленчатых валов, на пальцах и сухарях рулевых и реактивных тяг. Цель изобретения— повышение усталостной прочности покры" тия при снижении его стоимости и сохранении антифрикционных свойств. Состав для нанесения твердосмазочногоантифрикционного покрытия содержит, мас. : дисульфид молибдена 25-35; фосфорная кислота 4-7,5; азотная кислота 0,5-1; азотнокислый натрий 0,12750,1325; окись меди 0,9-1,9, фосфорнокислая медь 9-20; фтористый натрий

0,5-1,2; вода остальное. Усталост. ная прочность покрытия при цикличес-, ком нагружении увеличилась в 1,7 раза. 2 табл.

Поставленная цель достигается 1 тем, что состав для нанесения металлоплакирующего антифрикционного покрытия, содержащий в качестве веществ, . © снижающих трение, дисульфид молибде на и окись меди, в качестве вещества, К улучшающего адгезию, — фосфорную кислоту, а в качестве веществ, улучшающих растворимость состава в воде, " азотную кислоту и азотнокислый натрий, содержит дополнительно в качестве веществ, снижающих трение и повышающих усталостную прочность покрытия, фосфорнокислую медь и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. :

1708922

0,1275-0,1325

0,9 1,9

Дисульфид молибдена 25-35 фосфорная кислота 4-7, Азотная кислота 0,5-1

Азотнокислый натрий

Окись меди

Фосфорнокислая медь . 9-20 фтористый натрий 0,5-1,2

Вода Остальное

Предлагаемый состав отличается . от известного введением новых компонентов, а именно взамен дорогостоящего и дефицитного азотнокислого серебра введены фосфорнокислая медь и Фтористый натрий, которые и сочетании с меньшим количеством дисульфида молибдена позволяет исключить азотнокислое серебро при достижении повы шения усталостной прочности и сохранении антифрикционных свойств покры- 25 тия.

Состав получают, смешивая концентрированную азотную кислоту с Фосфорной, которые затем нагревают до 8Й С: и добавляют к ним окись меди, фосфорнокислую медь, фтористый натрий. После охлаждения до комнатной температуры полученный состав смешивают с азотнокислым натрием и дисульфидом молибдена .

Состав наносят на металлическую поверхность детали кистью или окунанием, с последующей сушкой при 150200 С и полированием обработанной поверхности войлочным кругом. Толщи- . на покрытия 10-30 мкм. 8 табл.1 приведены результаты, подтверждающие обоснование выбранных соотношений компонентов состава.

При вариации отдельных компонентов остальные составляющие, кроме воды, вносились количественно по их среднему значению из предложенного диапазона. Вариацию конкретного составляющего осуществляли за счет соответствующего изменения количества

50 воды в составе.

Анализ табличных данных показывает, что при вариации каждого из параметров в,рекомендуемых пределах изменение коэффициента трения f мож- 55 но считать не существенным для практических целей (колебания значений

f or среднего не превышает 153). В то же время за пределами интервалов козффициента трения, предлагаемых в формуле изобретения, колебания величины f являются существенными (больше 203), следствием чего является наблюдаемое возрастание коэффициента трения.

Аналогичные выводы могут быть сделаны при анализе велрчины интенсивности изнашивания (см.табл .2) .

Предла,гаемое покрытие подвергали экспериментальным исследованиям в сравнении с прототипом на машине трения ИПТ при трении по образующей цилиндра по схеме вал — вкладыш.

Валы изготавливают из стали 42 МФА, вкладыши - из свинцовой бронзы марки

Бр05с25, удельные нагрузки на образцы соответствовали 2,5 МПа при скорости относительного скольжения

1,7 м/с и времени испытания 20 мин.

Покрытие наносили на стальной образец.

Как видно из данных табл.2, значение интенсивности изнашивания и коэффициент трения у предлагаемого покрытия близкие по сравнению с прототипом, а в сравнении с образцами без покрытия интенсивность изнашивания уменьшается в 12-20 раз, а коэффициент трения в 3 раза.

Оценку усталостной прочности (фрикционной усталости) покрытий в условиях действия переменных напряжений, обусловленных контактным взаимодействием тел при скольжении и оси, проводили в соответствии с ГОСТ

23.215-84 на машине торцового трения образцов при их возвратно-поступательном перемещении. Испытуемые образцы изготавливали из сталей

25ХГНТА-ВА (верхний образец) НЕС-45 и ФОХНИА (нижний образец) HRC-52.

Номинальная поверхность трения образцов 0,7 см2, номинальная удельная нагрузка 50 кгс/см2.

Частота циклов 5 Гц, относительное перемещение образцов 2 мм. Усталостная прочность предлагаемого покрытия s 1,6-1,7 раза превышает аналогичный показатель для прототипа.

При использовании предлагаемого состава снижается стоимость твердосмазочного антифрикционного покрытия и повышается усталостная прочность покрытия в 1,7 раза. формула изоб ретени я

Состав для нанесения твердосмаэочного антифрикционного покрытия, со1708922

4-7,5

0,5-1

О, 1275-0,1 325

0q9-1,9

9-20

0,5-1,2

Остальное

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, мас.Ф

Си (Р044 Н,ф

Коэффициент трения f, CuO

NaNO

V>PO HNO

NaF

MoS g

0,8 0,128 1,5 1

15 Осталь- 0,09 ное

5,5

0,8 0,128 1,5

0,8 0,128 0,9 1

08 0128 15 12

5,5

5,5

5,5

0,09

0,09

0,09

28

15

Табли ца2

Вид покрытия

Интенсивность изнашивания, 10-1И

Коэффициент тре- ния

Вал Вкладыш

Предла гаемый 1,7 5,0

Прототип 1,8 5,2

0,09

0,09

Без покрытия

38 69

0,28

Составитель Н. Рыгалина

Те хред М. дидык Корректор А. Обручар

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 407 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 держащий дисульфид молибдена, фосфорную кислоту, азотнокислый натрий, . азотную кислоту и окись меди, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения усталостной проч ности покрытия при снижении его стоимости и сохранении антифрикционных свойств, он дополнительно содержит фосфорнокислую медь и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:

Дисульфид молибдена 25-35

Фосфорная кислота

Азотная кисло та

Азотнокислый натрий

Окись меди фосфорнокислая медь фтористый натрий

Вода