Матеріал із зносостійким композиційним шаром

Матеріал із зносостійким композиційним шаром, який складається з основи із залізовуглецевого сплаву та шару з композиційної складової, який відрізняється тим, що композиційна складова складається із подовжених армуючих елементів з підвищеною зносостійкістю, орієнтованих перпендикулярно напрямкам тертя та заплавлених металевою легкоплавкою пластичною складовою з високими триботехнічними властивостями, при цьому армуючі елементи мають довжину більше двох діаметрів, а діаметр має розмір 0,5 - 10,0 мм. (19) (21) a200901413 (22) 19.02.2009 (24) 25.03.2010 (46) 25.03.2010, Бюл.№ 6, 2010 р. (72) МУДРУК ЛЕОНІД ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ЗАТУЛОВСЬКИЙ СЕРГІЙ СЕМЕНОВИЧ (73) ФІЗИКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) Заявка UA а200814223, пріор.10.12.2008, публ. 10.10.2009 RU 2192337 C2, 10.11.2002 RU 2327551 C2, 27.06.2008 US 5261477 A, 16.11.1993 3 90064 довжину більше двох діаметрів, а діаметр має розмір 0.5-10,0 мм. Армуючі елементи композиційного шару є контактуючими поверхнями в парі тертя, а пластична складова створює поверхневі плівки на цих елементах. Внаслідок орієнтації армуючих елементів перпендикулярно напрямкам тертя, створюються умови, коли вони максимально і стабільно вкриваються поверхневими плівками, зменшуючи сили тертя та підвищуючи зносостійкість. Для створення ефекту орієнтації армуючих елементів вони повинні бути подовжені і мати довжину більше двох діаметрів. Розміри армуючого елемента впливають на товщину зносостійкого композиційного шару. При діаметрі менше 0,5 мм важко створити ефективний композиційний шар, а при діаметрі більше 10 мм важко зберегти переваги самого композиту. Утворюються значні контактуючі поверхні, котрі не завжди вкриті поверхневими плівками. В таблиці наведені порівняльні дані випробувань на тертя образчиків із сталі, латуні, композиційного матеріал) із сталевих гранул та латуні і матеріалу з композиційним шаром на поверхні, котрий складався із сталевої основи (Ст.3). армуючих елементів - сталевого дроту (Ст.3) діаметром 1,5 мм і довжиною 10,0 мм та легкоплавкої плас 4 тичної складової - олова чи латуні. Армуючі елементи були орієнтовані під прямим кутом до напрямків тертя. Випробування проводили на машині тертя, яка базується на здійсненні зворотньо-поступального руху в горизонтальній площині. В якості контртіла застосовувалась пластина із інструментальної сталі, навантаження на образчики складало 3,0 кг, час випробувань - 40 хвилин. Заміри втрати маси проводили на аналітичних вагах з точністю до п'ятого знака після коми. Дослідні образчики мали розмір 10x20x5 мм. Сталевий дріт, який застосовувався в якості армуючого елемента наплавляли латунню чи оловом за допомогою газової горілки. Після наплавлення образчики доводили до заданих розмірів механічним способом Дослідження довели, що запропонований матеріал із зносостійким композиційним шаром в 1020 разів стійкіший до зносу в порівнянні із сталлю, в 1.5-2,5 рази в порівнянні з латунню, та знаходиться на рівні традиційного композиційного матеріалу із сталевих гранул та латуні. Виготовлення запропонованого матеріалу із зносостійким композиційним шаром не потребує спеціального обладнання і може бути проведене в любому механічному цеху, потреба в кольоровому металі знизилась в 10-20 разів. Таблиця. Результати випробувань на тертя дослідних образників №№ п/п 1 2 3 4 5 Образчик Втрата маси, г Сталь Ст.3 Латунь Композит (сталеві гранули +латунь) Ст.3 + олово + сталевий дріт Ст.3 + латунь +сталевий дріт Комп’ютерна верстка І. Скворцова 0,12960 0,02400 0,00675 0,01120 0,00785 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601