Способ нанесения антифрикционного покрытия на стальные тонкостенные вкладыши подшипников скольжения

Изобретение относится к машиностроению, судостроению и судоремонту и может быть применено для изготовления и восстановления подшипников скольжения. Способ получения антифрикционного покрытия на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения с помощью высокоскоростного газопламенного напыления заключается в том, что напыление проводят в защитной атмосфере предварительно механически активированным порошком cBN-Co-Mo, при следующем соотношении компонентов, мас.%: cBN 70-80; Со 10-15; Мо 10-15, с толщиной покрытия 0,8-1,2 мм, с последующим ультразвуковым воздействием на расплавленный порошок в зоне напыления с частотой ультразвуковых колебаний 35-40 кГц и механической обработкой. При этом механически активированный порошок cBN-Co-Mo используют с размером частиц 10-30 мкм. Высокоскоростное газопламенное напыление осуществляли при углах наклона горелки 60-80°. В качестве защитной атмосферы при высокоскоростном газопламенном напылении используют аргон. Технический результат: увеличение прочностных характеристик покрытия. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к машиностроению, судостроению и судоремонту и может быть применено для изготовления и восстановления подшипников скольжения.

Известен способ получения антифрикционного покрытия на тонкостенных стальных вкладышах опор скольжения (Патент РФ №2076960), включающий нанесение смеси порошков и ее термическое соединение с поверхностью вкладыша, при этом термическое соединение смеси порошков с поверхностью вкладыша ведут послойно методом газотермического напыления с последующей электроконтактной обработкой токопровбдящим роликом слоев напыляемого материала, кроме наружных слоев толщиной 150 200 мкм, при обеспечении расстояния между струей газотермического напыления и токопроводящим роликом, равного не менее одной четверти окружности последнего, и равенства ширины ролика диаметру пятна напыления, при этом в качестве смеси порошков используют порошок алюминиевого сплава в виде частиц сферической формы, полученных путем распыления этого расплава струей азота в атмосферу азота при следующем соотношении его компонентов.

Недостатком данного способа является то, что в частицах изготавливаемой смеси порошковых материалов возникает электроконтактная коррозия, что снижает коррозионную стойкость и антифрикционные свойства покрытия, т.е. снижает технический ресурс вкладышей опор скольжения.

Известен способ получения антифрикционного покрытия на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения (патент РФ №2186269), включающий послойное плазменное напыление смеси порошковых материалов олова, меди, лантана и алюминия с последующей электроконтактной обработкой каждого слоя. Каждый из компонентов смеси в процессе напыления подают друг от друга отдельно под срез сопла плазмотрона по соответствующим трубопроводам, оси которых разнесены друг относительно друга на 120°.

К недостаткам этого способа следует отнести следующее: напыление смеси порошков дает неравномерную структуру покрытия, обусловленную неравномерностью распределения компонентов смеси порошков в напыляемых слоях, что снижает качество покрытия, его антифрикционные свойства; при послойной электроконтактной обработке упрочняются только границы раздела подложка-покрытие и межслойные границы, а не весь объем покрытия, что не обеспечивает необходимую усталостную прочность, и, соответственно снижает срок службы изделия.

Задачей изобретения является усовершенствование способа нанесения антифрикционного покрытия, обеспечивающего увеличение срока службы антифрикционных покрытий вкладышей опор скольжения.

Техническим результатом изобретения увеличение прочностных характеристик покрытия.

Технический результат достигается тем, что способ получения антифрикционного покрытия на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения с помощью высокоскоростного газопламенного напыления, при этом напыление проводят в защитной атмосфере предварительно механически активированным порошком cBN-Co-Mo, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

cBN - 70-80,

Со - 10-15,

Мо - 10-15,

с толщиной покрытия 0,8-1,2 мм, с последующим ультразвуковым воздействием на расплавленный порошок в зоне напыления с частотой ультразвуковых колебаний 35-40 кГц и механической обработкой.

При этом механически активированный порошок cBN-Co-Mo используют с размером частиц 10-30 мкм.

Высокоскоростное газопламенное напыление осуществляли при углах наклона горелки 60-80°.

В качестве защитной атмосферы при высокоскоростном газопламенном напылении используют аргон.

В процессе высокоскоростного газопламенного напыления механически активированных порошков происходит выделение энергии, накопленной в процессе механической активации, что обеспечивает более надежную адгезию с основой и между слоями и повышенные прочностных свойств покрытия, а высокая скорость напыления обеспечивает формирование наноразмерной структуры.

Пример 1.

Проводится механическая активация порошка cBN-Co-Mo при следующем содержании компонентов, масс. %: cBN (эльбор) 70, Со - 15, Мо - 15, подвергают перемешиванию и измельчению в шаровой мельнице с использованием мелющих тел (в виде шаров), содержащих WC-CrC-Ni. Механическая активация порошков осуществляется в шаровой мельнице АГО-2У. Загрузка и обработка порошка производится в инертной атмосфере (среда аргона), со следующими параметрами: частота вращения барабана 1300 мин-1, частота вращения водила 950 мин-1, диаметр шаров 6 мм, время работы 15 мин. После чего проводится высокоскоростное газопламенное напыление в защитной атмосфере (среда аргона) механически активированного порошка. В камере при помощи вакуумного насоса создается вакуум, далее этот вакуум заполняется аргоном из металлического баллона. Далее механически активированный порошок из cBN-Co-Mo засыпают в порошковый дозатор, связанный шлангами подачи порошка к соплу газопламенной горелки, при этом угол наклона горелки составляет 60-80°.

Антифрикционное покрытие на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения получаю следующим образом: производится напыление слоя механически активированного порошка с эффектом памяти формы cBN-Со-Мо при следующем содержании компонентов, масс. %: cBN (эльбор) 70, Со - 15, Мо - 15, толщиной 0,8 мм на стальной тонкостенный вкладыш опор скольжения и осуществляют ультразвуковое воздействие с частотой ультразвуковых колебаний 35-40 кГц на расплавленный порошок в зоне напыления, затем последующую механическую обработку.

Результаты испытаний на многоцикловую усталость покрытий подтвердили повышение прочностных характеристик.

Таблица 1 - Сравнительные данные результатов испытаний высокоскоростного газопламенного нанесения покрытия

Как видно из таблицы 1, полученное антифрикционное покрытие на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения обладает повышенными прочностными характеристиками.

1. Способ получения антифрикционного покрытия на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения с помощью высокоскоростного газопламенного напыления, отличающийся тем, что напыление проводят в защитной атмосфере предварительно механически активированным порошком cBN-Co-Mo при следующем соотношении компонентов, мас.%:

cBN - 70-80,

Со - 10-15,

Мо- 10-15,

с толщиной покрытия 0,8-1,2 мм, с последующим ультразвуковым воздействием на расплавленный порошок в зоне напыления с частотой ультразвуковых колебаний 35-40 кГц и механической обработкой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что механически активированный порошок cBN-Co-Mo используют с размером частиц 10-30 мкм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокоскоростное газопламенное напыление осуществляют при углах наклона горелки 60-80°.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитной атмосферы при высокоскоростном газопламенном напылении используют аргон.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, например к гидротурбиностроению, судостроению, в частности к узлам трения гидромашин, гребных валов, работающих при высоких нагрузках: больших удельных давлениях, скоростях скольжения без смазки и в водной среде.

Описан подшипник (1) для часового механизма, который содержит спеченную керамическую массу (2) с выполненным в ней отверстием (3). Керамическая масса (2) содержит верхнюю поверхность (4) и нижнюю поверхность (6), в каждой из которых выполнен функциональный элемент (8, 10), сообщающийся с отверстием (3).
Изобретение относится к подшипнику со слоем скольжения и способу его получения. Подшипник со слоем скольжения состоит из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения, выполненным из материала, содержащего олово, сурьму и медь.
Изобретение относится к подшипнику со слоем скольжения и способу его получения. Подшипник со слоем скольжения состоит из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения, который включает в себя матрицу из твердого раствора олова и сурьмы в количестве 0,5…4,5 вес.%, содержащую включения медно-оловянных частиц соединения Cu6Sn5 при общем содержании меди в сплаве 2…25 вес.%.

Изобретение относится к машиностроению, например к гидротурбиностроению, судостроению, в частности к узлам трения гидромашин, гребных валов, работающих при высоких нагрузках: больших удельных давлениях, скоростях скольжения без смазки и в водной среде.

Настоящее изобретение относится к триботехническому составу, характеризующемуся тем, что он выполнен в виде композиции, составленной из природных минералов, полученных при измельчении керна, взятого из нескольких скважин с разной глубины, при этом композиция содержит природные минералы при следующем соотношении компонентов, мас.%: Антигорит 5-7; Лизардит 1-3; Тремолит 1-5; Хлорит 23-35; Тальк 26-38; Карбонат 22-26; Магнетит 1-3; Примеси 1-3, причем триботехнический состав содержит субмикронных частиц не более 20 мас.% порошка и частицы размером не более 15 мкм.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции антифрикционной прокладки подпятника и подшипника скольжения. Антифрикционная прокладка подпятника и подшипника скольжения представляет собой содержащий фторопласт антифрикционный элемент, наклеенный на металлическое основание.

Изобретение относится, прежде всего, к прецизионному станкостроению и приборостроению и может применяться для создания пористых газостатических опор в высокоскоростных и/или высокоточных шпиндельных узлах, линейных направляющих, подпятниках и в других устройствах станков и измерительного оборудования.
Изобретение относится к композиции для преобразования и восстановления металлических поверхностей трения, приготовленной в виде мелкодисперсного порошка, включающей хризотил, карбид кремния и окислы титана и меди, при этом она дополнительно содержит тальк и терморасширенный графит, содержащий не менее 7% элементов, присутствующих в природном графите, при следующем соотношении компонентов, мас.%: тальк Mg3Si4O10(OH)2 6-8; терморасширенный графит 8-12; SiC 6-8; TiO2 2-4; CuO 2-4; хризотил Mg6Si4O10(OH)8 остальное.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно - к обработке поверхностей узлов трения, и может быть использовано как при обработке новых деталей и узлов трения, так и при ремонтно-восстановительных работах. Триботехническая композиция для металлических узлов трения включает серпентинит Mg6[Si4O10][OH]8 с содержанием в композиции в диапазоне 30-40 мас.%, хлорит H4Mg2Al2SiO9 с содержанием в композиции 20,0-30,0 мас.%, барит BaSO4 с содержанием 20,0-30,0 мас.%, коалинит Al4[Si4O10](OH)8 с содержанием 10,0-15,0 мас.% и сферокобальтит СоСО3 с содержанием 10,0-20,0 мас.%.

Изобретение относится к элементам скольжения, таким как вкладыши или втулки подшипников. Элемент скольжения (20) подшипников содержит основу (22), выполненную из стали, базовый слой (24) из спеченного металлического порошка, расположенный на основе (22) и содержащий медь, олово, висмут и твердые частицы (40), состоящие из Fe3P или из MoSi2 в количестве от 0,2 вес.% до 5,0 вес.% со среднеобъемным размером D50, не превышающим 10 микрон, и твердостью, по меньшей мере, 600 HV 0,05 при температуре 25°С.

Изобретение относится к втулке скольжения (10) и элементу скольжения (1). Втулка (10), вставляемая в несущее тело (2) элемента скольжения (1), имеющего поверхность скольжения (8), имеет обращенную к партнеру по скольжению торцевую поверхность (20) и периферийную поверхность (18), по меньшей мере, с одним ребром (12), проходящим в направлении продольной оси втулки (10).

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к выходному звену ручной машины. Ручная машина содержит выходное звено для крепления рабочего инструмента, установленное с возможностью направленного движения в опорном кольце, расположенном в охватывающем его посадочном гнезде.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления подшипников. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов) машины.

Изобретение относится к способам изготовления подшипников скольжения для редукторов авиационных ГТД. .

Изобретение относится к области подшипников качения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для изготовления и восстановления подшипников скольжения. .

Изобретение относится к области деталей машин. .

Изобретение может быть использовано для присоединения поршня к коленчатому валу в двигателе. Шатун (100) с покрытием содержит первую головку (102) с первым проемом (108), вторую головку (104) со вторым проемом (110) и корпус (106).

Изобретение относится к машиностроению, судостроению и судоремонту и может быть применено для изготовления и восстановления подшипников скольжения. Способ получения антифрикционного покрытия на стальных тонкостенных вкладышах опор скольжения с помощью высокоскоростного газопламенного напыления заключается в том, что напыление проводят в защитной атмосфере предварительно механически активированным порошком cBN-Co-Mo, при следующем соотношении компонентов, мас.: cBN 70-80; Со 10-15; Мо 10-15, с толщиной покрытия 0,8-1,2 мм, с последующим ультразвуковым воздействием на расплавленный порошок в зоне напыления с частотой ультразвуковых колебаний 35-40 кГц и механической обработкой. При этом механически активированный порошок cBN-Co-Mo используют с размером частиц 10-30 мкм. Высокоскоростное газопламенное напыление осуществляли при углах наклона горелки 60-80°. В качестве защитной атмосферы при высокоскоростном газопламенном напылении используют аргон. Технический результат: увеличение прочностных характеристик покрытия. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Наверх