Антифрикційний композиційний матеріал для вузлів тертя-ковзання з ефектом самозмащування і низьким рівнем зношування

Анти фрикційний композиційний матеріал для вузлів тертя-ковзання з ефектом самозмащування 3 25997 графіту. Таким чином, цей матеріал забезпечує необхідний рівень змащення тільки для відносно низьких кількостей високо-модульної керамічної складової композиційного матеріалу (що є вирішальною для виключення інтенсивного зношення виробу в процесі тертя) на рівні 2,5-5%. Негативний вплив частинок графіту (що обумовлений поганим змочуванням і низькою адгезією до алюмінієвих сплавів) є обмежуючим і визначальним в цій системі. Проте збільшення об'ємного вмісту і розміру керамічних частинок є безпосередньою умовою підвищення зносостійкості композиційного матеріалу. Тому для забезпечення високої зносостійкості і несучої здатності в сучасних композиційних матеріалах вимогою щодо вмісту високо модульної армуючої складової є кількість від 10 об.% і більше. Метою даної корисної моделі є отримання дискретно армованого композиційного матеріалу з високими показниками зносостійкості, які досягаються підвищенням кількості та розмірів фракційного складу армуючої складової, а також використанням субмікронної складової твердого змащення, об'ємна частка та фракційного розмір якої визначається в залежності від параметрів введеної армуючої складової і розміру зерна дискретно армованого композиційного матеріалу. Поставлена мета досягається тим, що антифрикційний композиційний матеріал для вузлів тертя-ковзання з ефектом самозмащування і низьким рівнем зношування на основі промислових ливарних сплавів (типу силумінів) включає дискретні наповнювачі двох видів: високо-модульні керамічні частинки карбідів, нітридів, оксидів і частинки твердого змащення, згідно з корисною моделлю, високо-модульні керамічні частинки карбідів, нітридів, оксидів вводяться в кількості 20-65 об.% дисперсністю 100-400мкм, а кількість частинок твердого змащення становить 0,5-5 об. %, дисперсністю 0,01-3мкм. В якості матеріалу твердого змащення використовують: графіт, MоS2, SeSi2, BN. Вміст високо-модульних керамічних частинок в композиційному матеріалі на рівні 20 об.% і більше, формує (в разі їх рівномірного розміщення в матриці сплаву) дрібнозернисту стр уктур у матеріалу матриці на рівні до 10мкм. Тому введення твердого змащення (графіту) потрібно проводити з урахуванням відповідної кількості та розмірності частинок для виконання структурної умови D » l (виконання якої дозволяє мінімізувати негативний вплив фази твердого змащення на комплекс механічних властивостей; де D - середній розмір зерна, l - середня відстань між частинками твердого змащення), з забезпеченням одночасного досягнення максимального вмісту фази твердого змащення. За умови дрібнозернистої структури, що формується під впливом складової наповнювача, виконання структурної умови D » l для частинок твердого змащення (графіту), в кількості яка забезпечує необхідне змащення сполучених цапф, можливе лише при розмірах, менших 3мкм. Використання субмікронної фази твердого змащення (графіту), дозволяє не тільки мінімізувати їх негативний вплив на механічні властивості (що дозво 4 ляє вводити більшу їх кількість і відповідно покращення рівня змащення), а також покращує змащення сполучених цапф, за рахунок збільшення контактної площі фази твердого змащення з елементами сполучених цапф. Як було зазначено вище, високий рівень зносостійкості і несучої здатності в сучасних композиційних матеріалах, забезпечує вміст високо - модульної армуючої складової кількістю від 10 об.% і більше. Проте виготовлення таких матеріалів ливарними методами ускладнене. Для їх отримання використовуються оригінальні методи, що потребують для отримання якісного матеріалу кількість складової матриці (алюмінієвого сплаву) не менше, ніж 35%. Розмір фази армування (100-400мкм) зумовлений, з одного боку, розрахунком використання матеріалу для виготовлення виробів складної конфігурації або тонкостінних, виготовити які з заданою точністю є неможливим, якщо розмір високомодульної складової (частинки якої неможливо обробити безпосередньо в композиційному матеріалі, не пошкодивши матрицю) буде складати ³ 400мкм . А з іншого боку, розмір високо модульних частинок повинен бути достатнім (³ 100мкм) для міцного зв'язку з матрицею для уникнення викришування частинок, що за умови відсутності активного змащення (сухе тертя), призводить до додаткового зношення за рахунок абразивного зносу. Використання фази твердого змащення (графіту) фракційного складу