Спосіб одержання порошкового антифрикційного сплаву на основі міді

Реферат: Спосіб одержання антифрикційного сплаву на основі міді включає приведення до стикання з наступною деформацією зони контакту двох тіл - мідного та стального, причому тілу зі сталі, яке є циліндричної форми, надають обертальний рух навколо осі, здійснюють стикання тіл по дотичній циліндру з охолодженням зони контакту водою до температури не вище за 100 °C, а швидкість ковзання та зусилля притискання тіл вибирають з умов забезпечення в зоні контакту граничного тертя, отримують порошковий антифрикційний сплав у вигляді продуктів зносу. При отриманні продуктів зносу додатково застосовують постійний магніт, а як мідне тіло використовують сплав на основі міді з 2-8 мас. % кисню та 1-6 мас. % олова. UA 93031 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ ПОРОШКОВОГО АНТИФРИКЦІЙНОГО СПЛАВУ НА ОСНОВІ МІДІ UA 93031 U UA 93031 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі порошкової металургії, зокрема до способів одержання порошкового антифрикційного сплаву, який експлуатується в умовах граничного тертя у парі зі сталлю і може бути використана при конструюванні деталей машин та механізмів з метою збільшення їх зносостійкості та зменшення коефіцієнту тертя. Відомий спосіб одержання нанокластерів металів та пристрій для його здійснення (Патент Російської Федерації № 2382069, МПК С10М 125/04, С25С 7/00, В82В 3/0, опубл.20.02.2010, Бюл. № 5), який включає електрохімічне відновлення металу, вибраного з групи Cu, Pb, Zn, Ni, у водно-органічному розчині електроліту з розчинним анодом з відновлюваного металу з одночасним диспергуванням відновленого металевого шару на катоді. Внаслідок реалізації способу формують поверхневі плівки в зоні контактної взаємодії, що забезпечує підвищення зносостійкості пар тертя. Недоліком відомого способу є важкість підбору твердофазних кластерних добавок для конкретних пар тертя та відсутність контролю за процесом взаємодії добавок та вихідного металу. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до способу, що заявляється, є спосіб одержання антифрикційного сплаву на основі міді (Авторське свідоцтво СРСР № 1560395, МПК B22F 1/00, B22F 9/00, С22С 9/00, опубл. 30.04.1990, Бюл. № 16), який включає приведення до стикання з наступною деформацією зони контакту двох тіл - мідного та стального, причому тілу зі сталі, яке є циліндричної форми, надають обертальний рух навколо осі, стикання тіл здійснюють по дотичній циліндру з охолодженням зони контакту водою до температури не вище за 100 °C, а швидкість ковзання та зусилля притискання тіл обирають з умов забезпечення в зоні контакту граничного тертя. Недоліком відомого способу є те, що в процесі збирання порошкового антифрикційного сплаву, у вигляді продуктів зносу, на фільтр з подальшим висушуванням та компактуванням способом холодного динамічного пресування, відбувається часткова втрата продуктів зносу, внаслідок змивання їх водою при збиранні на фільтр. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб одержання порошкового антифрикційного сплаву на основі міді шляхом додаткового застосування постійного магніту при збиранні продуктів зносу на фільтр, за рахунок чого на 20-25 % збільшується кількість порошку сплаву. Поставлена задача вирішується тим, що способі одержання антифрикційного сплаву на основі міді, який включає приведення до стикання з наступною деформацією зони контакту двох тіл - мідного та стального, причому тілу зі сталі, яке є циліндричної форми, надають обертальний рух навколо осі, здійснюють стикання тіл по дотичній циліндру з охолодженням зони контакту водою до температури не вище за 100 °C, а швидкість ковзання та зусилля притискання тіл вибирають з умов забезпечення в зоні контакту граничного тертя, отримують порошковий антифрикційний сплав у вигляді продуктів зносу, згідно з корисною моделлю, при отриманні продуктів зносу додатково застосовують постійний магніт, а як мідне тіло використовують сплав на основі міді з 2-8 мас. % кисню та 1-6 мас. % олова. Запропонований спосіб може бути проілюстрований наступним прикладом його реалізації. Циліндр зі сталі 45 діаметром 60 мм та висотою 15 мм закріплюють на осі машини тертя 2070 СМТ1. Контртіло зі сплаву на основі міді закріплюють на оправі машини тертя. Стальному циліндру надають обертальний рух навколо осі, та приводять до стикання з мідним контртілом по дотичній циліндра. Зону тертя двох тіл охолоджують дистильованою водою, що забезпечує в зоні тертя температуру не вище 100 °C. Зусилля притискання тіл змінюють в межах 1-10 МПа, а швидкість ковзання в межах 1-4 м/с. Порошковий антифрикційний сплав на основі міді, у вигляді продуктів зносу, збирають на фільтр, під яким розміщують постійний магніт, з подальшим висушуванням їх та аналізом складу сплаву за допомогою рентгенівського мікроаналізатора MS-46 (КАМЕКА). Досліджували фазовий склад сплаву за допомогою трансмісійного електронного мікроскопа JEM-200CX фірми "JEOL". Для дослідження антифрикційних властивостей сплаву, методом холодного динамічного пресування (при тиску до 20 Кбар) виготовляють зразки сплаву у вигляді таблеток діаметром 10 мм та товщиною 3 мм. Антифрикційні властивості сплаву досліджували за допомогою машини тертя 2070 - СМТ1. В таблиці наведено антифрикційні властивості порошкового антифрикційного сплаву на основі міді в залежності від умов тертя. З даних таблиці слідує, що запропонований спосіб дозволяє отримати сплав, що має нижчі показники коефіцієнту тертя та більші значення зносостійкості, порівняно зі сплавом, отриманим відомим способом. До того ж, кількість порошку, що збирається на фільтр є на 20-25 % більшою, ніж так, яку отримують при реалізації відомого способу. 1 UA 93031 U Запропонований спосіб одержання порошкового антифрикційного сплаву на основі міді може бути реалізований як у виробничих, так і у промислових умовах. Таблиця Антифрикційні властивості порошкового антифрикційного сплаву на основі міді в залежності від умов тертя Зусилля Температура Швидкість № з/п притискання, в зоні ковзання, м/с O2 МПа тертя, °C 1 2 2 29 5 2 1 3 41 3 3 4 1 46 7 4 7 4 57 8 5 Відомий спосіб 5 5 10 Склад сплаву Fe Sn 12 8 14 8 11 2 6 4 3 Сu Коефіцієнт Знос, г/м тертя решта решта решта решта решта 0,19 0,15 0,17 0,22 0,43 0,004 0,002 0,003 0,002 0,009 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб одержання антифрикційного сплаву на основі міді, що включає приведення до стикання з наступною деформацією зони контакту двох тіл - мідного та стального, причому тілу зі сталі, яке є циліндричної форми, надають обертальний рух навколо осі, здійснюють стикання тіл по дотичній циліндру з охолодженням зони контакту водою до температури не вище за 100 °C, а швидкість ковзання та зусилля притискання тіл вибирають з умов забезпечення в зоні контакту граничного тертя, отримують порошковий антифрикційний сплав у вигляді продуктів зносу, який відрізняється тим, що при отриманні продуктів зносу додатково застосовують постійний магніт, а як мідне тіло використовують сплав на основі міді з 2-8 мас. % кисню та 1-6 мас. % олова. 15 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2