книги из ГПНТБ / Технология ремонта танков [учебник]

— медь и свинец не образуют химических соединений и практи­

—большой температурный интервал между началом и концом кристаллизации (для БрСЗО — 980—327°С);

—большое отличие в температуре плавления меди (1083°С) п свинца (327СС).

При медленном охлаждении в свинцовистой бронзе наблюдают­ ся три вида ликвации: структурная, прямая и обратная.

Структурная ликвация — это образование крупных включений свинца. Медленное охлаждение бронзы приводит к росту кристал­ лов меди. При этом расположенные между кристаллами меди вклю­ чения свинца также становятся более крупными.

}Р5

Рис. 203. Диаграмма состояния медно­ свинцовых сплавов

Прямая ликвация — это расслоение бронзы на составляющие элементы вследствие большой разницы в удельных весах.

Обратная ликвация — это выжимание свинца на поверхность от­ ливки. Такой вид ликвации иногда называют «выпотеванием» свин-

34Г

на. При охлаждении свинцовистой бронзы сначала кристаллизуется

.медь. Дальнейшее понижение температуры отливки вызывает уменьшение ее объема, поэтому свинец, находящийся в жидком 'состоянии, будет выдавливаться на поверхность отливки.

ЗАЛИВКА ПОДШИПНИКОВ БАББИТОМ

Процесс заливки подшипников баббитом включает в себя три этапа: подготовку подшипников к заливке, плавку баббита и за­ ливку подшипников сплавом.

Подготовка подшипников к заливке имеет целью обеспечить прочное приставание баббита к вкладышам и включает следующие операции: выплавление старого баббита, очистку подшипника от загрязнений и окислов, флюсование поверхности подшипника и лу­ жение.

Выплавление старого баббита производят путем погружения по­ догретого до 100— 120°С подшипника в тигель с расплавленным баббитом. После выплавления баббита поверхность подшипника зачищают от загрязнений и окислов стальными щетками.

Флюсование подшипника производится с целью окончательного удаления окислов и предохранения его от дальнейшего окисления. В качестве флюса используют водный раствор хлористого цинка. Перед флюсованием подшипник подогревают до 120—150°С.

Лужение подшипника производят путем погружения его в ти­ гель с расплавленной полудой. В качестве полуды применяют спла­ вы ПОС-ЗО или ПОС-40. Температура лужения должна быть 280— 300°С. При такой температуре обеспечивается наибольшая проч­ ность приставания баббита к вкладышу. После лужения подшип­ ник заливают баббитом.

Плавку баббита производят в специальных электротиглях (рис. 204) одновременно с подготовкой подшипников к заливке. Для уменьшения окисления баббита при его плавке необходимо:

—защищать поверхность расплавленного баббита слоем дре­ весного угля;

—расплавлять баббит только в таком количестве, которое не­ обходимо для заливки подготовленных подшипников;

—сокращать время пребывания баббита в расплавленном со­ стоянии;

—не допускать перегрева баббита.

-348

Баббит перед заливкой должен быть нагрет до температуры, которая на 50—60°С превышает верхнюю критическую точку егоплавления. Рекомендуемая температура нагрева баббитов перед, заливкой приведена в табл. 38.

та. Ликвация вызывается действием центро­ бежных сил и поэтому степень расслоения сплава зависит от скорости вращения патрона станка.

Скорость вращения патрона станка должна быть такой, чтобы ликвация была минимальной, а плотность залитого баббита — вы-

349

■еокой. Это учтено в формуле, рекомендуемой для определения ско­ рости вращения патрона центробежного станка

k

п= " ' ______ 1

ут

где п — число оборотов патрона станка в мин; г — внутренний радиус подшипника в см;

k — коэффициент, учитывающий состав баббита (для оловянистого баббита k = 1300; для баббита на свинцовой основе k = 1400).

На степень ликвации большое влияние оказывают условия ох­ лаждения. Тяжелые кристаллы, выпадая из раствора при охлаж­ дении баббита, под действием центробежных сил преодолевают сопротивление жидкой массы баббита и стремятся уйти в глубь за­ ливки. Легкие кристаллы, наоборот, выдавливаются из жидкого сплава на поверхность залитого слоя. Чем больше скорость охлаж­ дения сплава, тем больше сопротивление жидкого металла переме­ щению кристаллов и, следовательно, тем меньше ликвация.

Рис. 206. Станок для центробежной заливки вкладышей:

Особое внимание при заливке подшипников баббитом необхо­ димо обращать на температуру предварительного подогрева прибо­ ра (кокиля, патрона центробежного станка), так как при прочих равных условиях она определяет скорость охлаждения баббита и, следовательно, размеры его кристаллов и антифрикционные свой­ ства. Прибор должен быть подогрет до такой температуры, чтобы

350

после заливки получалась наивыгоднейшая структура баббита с размерами твердых кристаллов в пределах 25—35 мк.

Для определения температуры подогрева прибора необходимо сделать несколько опытных заливок и при помощи металлографи­ ческого микроскопа проверить размеры кристаллов баббита. На основании полученных данных строят зависимость размера кри­ сталлов от температуры.подогрева прибора (рис. 207).

Темература подогрева прибора

Рис. 207. Зависимость размеров кристаллов от температуры подогрева прибора:

1 — при кокильном способе заливки; 2 — при центробежном способе

Опыт показал, что кокиль перед заливкой должен быть подо­ грет до температуры 120—180°С; патрон центробежного станка следует подогревать до температуры не более 100—110°С.

Качество залитых подшипников проверяют внешним осмотром и путем прозванивания. При плохом приставании баббита подшип­ ник издает глухой дребезжащий звук.

ЗАЛИВКА ПОДШИПНИКОВ СВИНЦОВИСТОЙ БРОНЗОЙ

На танкоремонтных заводах изготавливают новые вкладыши для подшипников двигателя. При-этом свинцовистой бронзой зали­ вают стальные стаканы (заготовки), из которых путем механиче­ ской обработки получают вкладыши.

Технологический процесс изготовления новых вкладышей, зали­ тых свинцовистой бронзой, состоит из следующих основных этапов: изготовления заготовки и формы; подготовки заготовки и формы к заливке; сборки заготовки с формой; приготовления и плавки свин­ цовистой бронзы; заливки заготовок свинцовистой бронзой; охлаж­ дения заготовки после заливки и механической обработки.

351

Заготовки под вкладыши изготавливают из цельнотянутых тол­ стостенных стальных труб. Внутреннюю поверхность трубы раста­ чивают под заливку свинцовистой бронзой, а наружную обрабаты­ вают предварительно, оставляя припуск на окончательную обработ­ ку после заливки бронзы. Общий вид заготовки под две пары ко­ ренных вкладышей показан на рис. 208, а. В нижней части заготов­ ки имеется выточка для завальцовки дна формы.

Материалом для заготовки служит малоуглеродистая сталь марки Ст. 10. Сталь с более высоким содержанием углерода приме­ нять нельзя, так как при охлаждении заготовки после заливки брон­ зой она будет закаливаться, что приведет к ее деформации и за­ труднит обработку вкладышей.

Форму изготавливают из кровельного железа (рис. 208, б). Раз­ меры формы определяются размерами заливаемых вкладышей и толщиной слоя бронзы. Опытом установлено, что наилучшая по ка­ честву заливка получается при толщине слоя бронзы в 6—7 мм. При уменьшении толщины заливки дефекты, возможные в наруж­ ном слое (пористость, посторонние включения, ликвация и пр.), мо­ гут переместиться в рабочий слой подшипника и ме будут удалены при расточке.

[

А V

Рис. 208. Заготовка и форма два изготовления вкла­ дышей двигателя В-2:

а —заготовка; б —форма

Подготовка заготовки и формы к заливке производится с целью обеспечения прочного приставанья бронзы к стали и включает в себя следующие операции: очистку деталей от загрязнений и окис­ лов. обезжиривание и флюсование.

Очистка заготовок и форм от окислов производится путем трав­ ления в растворах кислот.

Обезжиривание заготовок и форм достигается путем промывки их в 10%-ном щелочном растворе при температуре 90—100°С в те­ чение 5—10 мин. После обработки в щелочном растворе детали про­ мывают в горячей воде для удаления щелочи.

352

Флюсованию подвергают внутреннюю поверхность заготовки. Флюс предохраняет ее от окисления и обеспечивает прочное при­ ставание бронзы. В качестве флюса применяют водный раствор бу­ ры. Консистенция раствора флюса должна быть такой, чтобы тол­ щина покрытия не превышала 0,3 мм. Профлюсованные заготовки сушат при температуре 100—110°С в сушильном шкафу.

бронзы. Это объясняется тем, что сви­ нец при плавке окисляется и выгорает.

Т а б л и ц а 39

Состав шихты

*

В весовых единицах

Фосфористую медь вводят в шихту для раскисления сплава и улучшения его литейных свойств.

Плавка свинцовистой бронзы производится в индукционных вы­ сокочастотных печах, которые обеспечивают высокую производи­ тельность процесса. На ремонтных заводах наибольшее примене­ ние нашла индукционная печь ПО-52, которая питается от машин­ ного генератора мощностью 50 кет, вырабатывающего ток напря-

Рис. 210. Индукционная высокочастотная печь ЦНИИТМАШ:

8 — кабель подвода тока от лампового генератора '1*ВЧ

354

женнем 375 в при частоте 2500 гц. Емкость тигля печи 60 кг бронзы, производительность 60 кг/ч, максимальная температура 1500— 1600°С.

Для плавки бронзы применяют также индукционную высокоча­ стотную печь конструкции ЦНИИТМАШ, которая питается от лам­ пового генератора токов высокой частоты (рис. 2 1 0 ).

Одновременно с приготовлением свинцовистой бронзы в спе­ циальной электропечи производят нагрев заготовки до температуры 1060—1070°С. Затем заготовку устанавливают на столик прибора для охлаждения и заливают свинцовистой бронзой. Температура бронзы при заливке должна быть 1060—1070°С.

Охлаждение заготовки после заливки необходимо производить равномерно и достаточно быстро, чтобы предупредить ликвацию свинцовистой бронзы. Скорость охлаждения должна быть не менее 700—900° в минуту. Применять более высокую скорость охлажде­ ния не рекомендуется, так как это может привести к появлению уса­ дочных трещин. Указанные условия охлаждения достигалотся на специальном приборе — спрейере (рис. 2 1 1 ), в котором охлаждаю­ щей средой является водяной туман. Охлаждение заготовки на

дяной коллектор; 6 —каркас; 7 — коническая передача