Подшипники скольжения из комбинированных материалов

Подшипники из комбинированных материалов - металлов и неметаллов имеют существенно отличные от металлических подшипников свойства. Рассмотрим подшипники двух типов.

1 Самосмазывающиеся подшипники получают методом порошковой металлургии из материалов различной комбинации: железо-графит, железо-медь-графит, бронза-графит. Графит вводят в количестве 1-4 %, медь – 2-3%. После спекания в материале сохраняется 15-35 % пор, которые затем заполняются маслом. Масло и графит смазывают трущиеся поверхности. Такие подшипники работают при небольших скоростях скольжения (до 3 м/с), отсутствии ударных нагрузок и устанавливаются в труднодоступных для смазки местах.

2 Металлофторопластовые подшипники изготавливают из металлофторопластовой ленты (МФПЛ) в виде свертных втулок методом точной штамповки. Лента состоит из четырех слоев, рисунок 5.

Первый слой (приработочный), толщиной 0,01-0,05 мм, выполнен из фторопласта, наполненного дисульфидом молибдена (25% по массе). При большей допустимой величине линейного износа первый слой утолщают до 0,1-0,2 мм. Второй слой (0,3 мм) - бронзофторопластовый, представляет собой слой пористой бронзы БрО10Ц2, полученный спеканием частиц порошка сферической формы. Поры в этом слое заполнены смесью фторопласта с 20% Рb (или фторопласта и дисульфида молибдена). Третий слой (0,1 мм), образованный медью предназначен для повышения прочности сцепления бронзового пористого слоя с четвертым слоем - стальной основой толщиной 1-4 мм, изготовленной из стали 08кп.

Рисунок 5 Схема строения металлофторопластового подшипника скольжения: 1 – фторопласт с наполнителем (дисульфидом молибдена), 2 – сферические частицы бронзы в слое фторопласта, 3 – медь, 4 – сталь.

При работе такого подшипника пористый каркас второго слоя отводит теплоту и воспринимает нагрузку, а поверхностный слой и питающая его фторопластовая «губка» выполняют роль смазочного материала, уменьшая трение. Металлофторопластовые подшипники имеют высокие антифрикционные свойства в диапазоне температур 200-280°С, f_тр=0,03-0,1; PV= 1500-10⁵ Пам/с. Их используют в узлах трения, работающих без смазки. Они могут работать в вакууме, жидких средах, при наличии абразивных частиц.

5 Порядок выполнения работы

5.1 Ознакомится с материалом, изложенным в методическом указании (привести классификацию и критерии оценки подшипникового материала, таблицу №5, рисунок 1 и 4, с объяснением строения).

5.2 Просмотреть под микроскопом и зарисовать схемы структур антифрикционных подшипниковых сплавов, указать структурные составляющие и тип подшипника

5.3 Указать особенности структуры рассмотренных сплавов, их эксплуатационные свойства, привести конкретные примеры их рационального применения

Лабораторная работа 11.

Изучение микроструктуры и свойств сплавов

цветных металлов

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить особенности микрoструктуры сплавов цветных металлов, их свойства и области применения.

2 ЗАДАНИЕ

2.1 Изучить микроструктуру сплавов цветных металлов.

2.2 Зарисовать схемы микроструктур.

2.3 Указать особенности строения, свойства и применение изученных материалов.

3 ПРИБОРЫ, МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТ

3.1 Металлографические микроскопы МИМ-7.

3.2 Твердомер Роквелла, типа ТК.

3.3 Наборы микрошлифов сплавов цветных металлов.

3.4 Плакаты по разделу «Сплавы цветных металлов».

3.5 Образцы и натурные детали из сплавов цветных металлов

4 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сплавы цветных металлов - медные: Cu-Zn, Cu-Sn, Cu-Pb, Cu-Al, Сu-Be и др.; алюминиевые: Al-Mg, Al-Mn, Al-Cu, Al-Si, а также оловянные, свинцовые, цинковые и др. образуют, как правило, диаграммы состояния III типа - с ограниченной растворимостью компонентов и диаграммы IV типа - с образованием устойчивого химического соединения.

Сплавы цветных металлов практически не применяются для изготовления нагруженных деталей машин вследствие более низкой, по сравнению со сталями и чугунами, прочности. Вместе с тем они обладают рядом характерных свойств, определяющих области их применения.