Антифрикционный сплав на основе алюминия
Использование, для деталей, работающих в узлах трения и испытывающих повышенные контактные напряжения в условиях ограниченной смазки и сухого трения, например в качестве статора и крышек роторных компрессоров поршней, поршневых колец и гильз цилиндров компрессоров и двигателей внутреннего сгорания Сущность изобретения: антифрикционный сплав на основе алюминия содержит, мас.%: кремний 16-18; медь 4-5; магний 0,85-1,3; марганец 0,2-0,4; титан 0,15-0,25; олово 1-6; алюминий остальное. Характеристика сплава;(после закалки и искусственного старения) - твердость 140-160 НВ; коэффициент трения по стали твердостью HRC 50 - 0,13-0,2; прочность на растяжение 30-40 кгс/мм2; относительная износостойкость сплава по сравнению с известным составляет 1,2-1,4. 2 табл. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ,.5" и на, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4836191/02 (22) 07,06.90 (46) 15,07.92, Бюл, ¹ 26 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Ю.А, Рассадин, А. Н, Нечаев, С.А. Афинеевский, Л B, Семичастнова, Ю.д, Бойков и В,К, Голубев (53) 669,715(088. 8) (56) Патент ФРГ ¹ 755300, кл. 40 в 21/02, опублик, 1953.
Патент США № 4055417, кл. 75 — 142, опублик. 1977. (54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ (57) Использование: для деталей, работающих в узлах трения и испытывающих повыИзобретение относится к металлургии сплавов, в частности, и касается химического состава алюминиевого сплава для деталей, работающих в узлах трения и испытывающих повышенные контактные напряжения в условиях ограниченной смазки и сухого трения, например, в качестве статора и крышек роторных компрессоров, поршней,. поршневых колец и гильз цилиндров компрессоров и двигателей внутреннего сгорания.
Известен антифрикционный сплав на основе алюминия, содержащий, мас. :
Кремний 0.4-15
Медь 0,1 — 15
Марганец 0,1 — 5
Олово .0,1 — 5
Свинец 0,1 — 5
Алюминий Остальное. Ы „, 1747525 А1 (s>>5 С 22 С 21/16
IRj 1б9 шенные контактные напряжения s условиях . ограниченной смазки и сухого трения, например в качестве статора и крышек роторных компрессоров поршней; поршневых колец и гильз цилиндров компрессоров и двигателей внутреннего сгорания, Сущность изобретения;- антифрикционный сплав на основе алюминия содержит, мас.%: кремний 16 — 18; медь 4 — 5; магний
0,85-1,3; марганец 0,2-0,4; титан 0,15-0,25; олово 1 — 6; алюминий остальное. Характери стика сплава; (после закалки и искусственного старения) — твердость 140 — 160 НВ; козффициент трения по стали твердостью
HRc 50 — 0,13 — 0,2; прочность на растяжение
30-40 кгс/мм; относительная износостойкость сплава по сравнению с известным составляет 1,2 — 1,4, 2 табл.
Однако известный сплав на основе алюминия, обладая высокими антифрикционными свойствами в условиях смазки, имеет йедостаточные износостойкие и противоза- Д, дирные характеристики в условиях сухого трения и огранйченной смазки, (Я
Наиболее близким по составу к изобретению является антифрикционный сплав на основе алюминия, содержащий мас,7;:
Кремний 16-25
Медь 3-5,5
Магний 0,2-0,8
Марганец 0,3-0,8
Титай . 0,25
Железо 0,3
Свинец 0,3 — 2
Алюминий Остальное
Известный антифрикционный сплав на основе алюминия характеризуется недостаточными антифрикционными свойствами в
1747525
16-18
4 — 5
0,85-1,3
0,2-0,4
0,15 — 0,25
1 — 6
Остальное
Таблица 1 условиях сухого трения и при повышенных контактных напряжениях, Кроме того, он содержит в своем составе такой токсичный материал как свинец.
Цель изобретения — повышение антифрикционных свойств сплава в условиях ограниченной смазкй и сухого трения.
Поставленная цель достигается тем, что антифрикционный сплав на основе алюминия, содержащий кремний, медь, магний, марганец и титан, дополнительно содержит олово при следующем содержании компонентов, мас,%:
Кремний 16 — 18
Медь 4 — 5
Магний 0,85 — 1,3 марганец 0,2-0,4
Титан 0,15 — 0,25
Олово 1 — 6
Алюминий Остальное
Сущность изобретения заключается во введении в алюминиевый сплав большего количества магния, который наряду с упрочняющей фазой CuAl2 образует дополнительную твердую фазу MgzSi, обеспечивая совместно с мягкой оловяно-алюминиевой эвтектикой высокие износостойкие свойства сплава, Для получения сплава были подготовлены пять смесей компонентов, содержание которых отражено в табл, 1, Антифрикционный сплав на основе алюминия плавили в электропечи сопротивления. В расплавленный чушковой алюминий вводили лигатуру алюминий-кремний, После расплавления вводили остальные компоненты: медь, марганец и титан в виде лигатур, а магний и олово вводили в чистом виде, Расплав рафинировали при 750760 С гексахлорэтаном в количестве 0.3% от веса шихты в два приема, затем произво5 дили модифицирование фосфористой медью в количестве 0,3% от веса шихты, Сплав подвергался термообработке по режиму: закалка при 505 + 5 С в течение 4 ч, охлаждение в воде при 80 С, старение при
10 175 5 Ñ в течение 10 ч, Полученные сплавы имели следующие характеристики (см. табл. 2), Как видно из табл. 2, предложенный антифрикционный сплав на основе алюминия
15 превосходит известный по изностойкости и имеет меньший коэффициент трения.
Предложенный сплав может быть использован для изготовления статоров и крыи ек роторных двигателей внутреннего
20 сгорания и компрессоров, поршней, поршневых колец и гильз блока цилиндров двигателей и кбмпрессоров..
Формула изобретения
Антифрикционный сплав на основе
25 алюминия, содержащий кремний, медь, магний, марганец и титан, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств, он дополнительно содержит олово при следующем соотноше30 нии компонентов мас.%:
Кремний .
Медь
Магний
Марганец
35 Титан
Олово
Алюминий
1747525
Таблица 2 ффици ия пос еодост
Н Йс50
0,3
0,25
0,20
0,15
0,13
0.10
Составитель Ю.Рассадин
Техред М.Моргентал Корректор Т Палий
Редактор M.Áàíäóðà
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2475 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
