Антифрикційні сплави і їх властивості
Відео: Композитний матеріал (біметал)
Металургія не стоїть на місці, а постійно розвивається. Одним з найкращих досягнень на даний момент є антифрикційні сплави. Що вони собою являють? Де використовуються? Які висуваються вимоги до антифрикційним сплавів?
Загальна інформація
Отже, для початку давайте визначимося з тим, навіщо ж потрібні антифрикційні сплави. Їх використовуються для того, щоб підвищувати довговічність труться механізмів і машин. Як приклад можна привести антифрикційний сплав підшипників. Завдяки використанню цього матеріалу ця складова частина працює більш тривалий час і повільніше зношується. Також завдяки хіміко-фізичними властивостями можна говорити про те, що створюються і оптимальні умови для нанесення мастила. Як результат - вона буде краще утримуватися на нанесених місцях.
Відео: ВЗТО | Лиття по виплавлюваних моделях | Фассонное лиття
Особливості
Продовжуємо розглядати антифрикційні сплави. Властивості цих розробок в чому залежать від вихідних матеріалів. Для отримання бажаних цілей може використовуватися олово, свинець, мідь, алюміній і багато інших. Завдяки м`якій основі вийшло виріб буде добре прірабативала при терті. Наявність твердих металів (таких як мідь, цинк, сурма) сприяє збільшенню рівня навантажень, які деталь може витримати. Завдяки поєднанню можна отримати елемент з низьким коефіцієнтом тертя, високу теплопровідність і хорошою прірабативаемость. Слід зазначити, що в цій сфері існує досить багато напрацювань. Залежно від переслідуваних цілей і формують вимоги до антифрикційним сплавів.
Бабіти
Так називають антифрикційні матеріали, створені на основі свинцю або олова. Найбільше їх поширення - це заливка вкладишів підшипників ковзання. Деталі, при виготовленні яких використовувалися бабіти, показали хороші результати на великих окружних швидкостях. Також вони добре справляються зі змінними і ударними навантаженнями. Вимоги до антифрикційним сплавів розрізняються залежно від приналежності до однієї з трьох груп. Так, можуть бути майже повністю з олова, зі свинцю і з різним відсотком вмісту цих матеріалів. Слід зазначити, що тут доводиться вибирати між ефективністю і довговічністю. Так, найкращі антифрикційні властивості у олов`яних бабітів. Додавання свинцю позитивно позначається на терміні служби самої деталі, але негативно на якості роботи і стирання інших елементів механізмів. Також варто відзначити і те, що бабіти на основі цього матеріалу є більш дешевими. Щоб знайти баланс, свинцеві деталі використовують в легких умовах роботи.
бронзи
Їх досить багато:
- Олов`яно-фосфористі бронзи використовуються у випадках, коли необхідно прояв високих антифрикційних властивостей. Вони можуть запропонувати низький коефіцієнт тертя, малий знос і високу теплопровідність. Таким чином, ці деталі можна успішно використовувати, коли передбачається робота із значним навантаженням і високою окружної швидкості.
- Алюмінієві бронзи відрізняються високою зносостійкістю. Але їх застосування може призвести до того, що термін служби валу скоротиться.
- Свинцеві бонзи пристосовані для роботи в умовах ударного навантаження.
Якщо планується використання механізму на помірних навантаженнях і малих швидкостях, то можуть використовувати латунь.
Відео: Метали і їх сплави. Матеріалознавство
Використання алюмінію
Необхідно відзначити певну дефіцитність свинцю і олова. Тому поширеною практикою стали антифрикційні сплави на основі алюмінію. Вони мають гарну корозійну стійкість, а також механічними, технологічними і антифрикційними властивостями. Антифрикційні сплави алюмінію наносяться тонким шаром на сталеве підстава. Таким чином, у технологів виходить корисний біметалічний матеріал. Слід зазначити, що отриманий результат може відрізнятися за своїми хімічними властивостями. Виділяють дві групи сплавів:
- Сюди відносять алюміній з сурмою, міддю і іншими елементами, що можуть утворити тверду фазу в м`якій основі. Серед цієї групи є явний лідер. Так, найбільшого поширення набув сплав, в якому, крім алюмінію, міститься ще сурма і магній. Отриманий матеріал добре себе зарекомендував в умовах рідинного тертя навіть на великих швидкостях і високих навантаженнях. Його назвали АСМ. Вкладиші підшипників для колінчастого вала, зроблені з нього, можна зустріти в двигунах автомобілів і тракторів.
- У цю групу відносять сплави алюмінію з міддю і оловом. Вони використовуються в умовах напіврідкого і сухого тертя. За своїм антифрикційним властивостям вони дуже близькі до бабітом. Деталі, створені за допомогою цих сплавів, можна зустріти в автомобілях, різному транспорті і машинах.
Окремі досягнення
Антифрикційний чавун використовується для підтримки робота підшипникових вузлів. Зараз проводиться три типи цих деталей:
- сірі;
- високоміцні з кулястим графітом;
- ковкие.
Антифрикційний чавун використовується для того, щоб виготовляти черв`ячні зубчасті колеса, напрямні для плазунів і інші деталі машин, що функціонують в умовах тертя.
Слід зазначити, що використання глобоідальной форми графіту позитивно позначається на зносостійкості металу. Також необхідно проконтролювати, щоб в чавуні було якомога менше вільного фериту. Рекомендується, щоб антифрикційний матеріал мав їм не більше ніж 15 відсотками від загальної маси. Показником хорошого чавуну є і те, що в ньому відсутні вільні цементитом. Правда, погана прірабативаемость, чутливість до нестачі мастила і знижена стійкість до ударного навантаження заважають йому набути поширення. Крім цього, увагу необхідно приділити і металокерамічним сплавів, які можна отримати завдяки пресуванню і спікання порошку бронзи з графітом. В якості альтернативи замість цього металу може використовуватися залізо. Пропорція графіту не змінюється.
Використання заліза як основи для антифрикційних сплавів
На передньому плані має використання стали. Її застосування виправдане в дуже легких умовах роботи, коли існує невеликий тиск і мала швидкість ковзання. Необхідно нагадати (або повідомити), що стали є твердими і мають високу температуру плавлення. Завдяки цьому вони досить погано прірабативаются. Також набула широкого вжитку відносно легко можуть схоплюватися з сполученої поверхнею і утворювати задираки. Існує кілька найбільш популярних варіантів застосування. Так, перший передбачає використання МЕДІСТІМ стали, яка містить невелику кількість вуглецю. Може застосовуватися матеріал і з включенням вільного графіту.
висновок
Від якості матеріалів, з яких виготовляються різні вироби, залежить термін їх служби.
Відео: Фізики з Росії та України отримали невразливий сплав з п`яти металів
Тому кінцевий споживач зацікавлений в тому, щоб отримувати найкращу продукцію. Необхідно відзначити, що тут існує таке негативне явище, як створення деталей з обмеженим терміном служби. Виробники свідомо при створенні роблять все так, щоб механізм вийшов з ладу через певний період часу. Так, може бути розрахована, щоб деталь служила тільки два або три роки. А потім доводиться йти і купувати нову прокладку або інший елемент. На жаль, але таке негативне явище існує і з ним необхідно боротися. Причому це необхідно робити не просто в рамках однієї держави, а взагалі всієї планети. Особливо багато претензій тут до фабрики світу - Китаю, який є світовим лідером з постачання підроблених деталей, елементів, продукції і техніки в усі світі.
