Влияние технологии получения антифрикционных сплавов на их структуру и свойства

• Автор: Илюшин, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Современные представления о трении
1.1.1. Понятие трения
1.1.2. Теория трения
1.2. Конструкционные материалы узлов трения
1.2.1. Требования к антифрикционным материалам
1.2.2. Металлические антифрикционные материалы
1.2.3. Неметаллические антифрикционные материалы
1.2.4. Порошковые антифрикционные материалы
1.2.5. Перспективные порошковые материалы
1.3. Структура и свойства баббита Б83
1.3.1. Структура оловянного баббита Б83
1.3.2. Свойства баббита Б83
1.3.3. Влияние структуры баббита Б83 на его свойства
1.4. Структура и свойства бронзы БрОЮ
1.4.1. Оловянная бронза БрОЮ
1.4.2. Свойства бронзы БрОЮ
1.5. Технологии изготовления подшипников скольжения
1.5.1. Технологии заливки подшипников
1.5.2. Изготовление тонкостенных биметаллических вкладышей подшипников
1.5.3. Изготовление подшипников методами порошковой металлургии
1.5.4. Изготовление и восстановления подшипников скольжения плазменным напылением
1.5.5. Восстановления подшипников скольжения наплавкой
1.6. Постановка задачи исследования
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2 Л. Стандартные материалы для исследований
2.2. Получение специальных материалов
2.2.1. Получение интерметаллидов
2.2.2. Получение образцов методами порошковой металлургии
2.2.3. Методика плазменного напыления
2.2.4. Методы литья
2.2.5. Методика наплавки
2.3. Образцы для исследований и испытаний
2.4. Методы исследования
2.4.1. Методики микроструктурного анализа
2.4.2. Методы измерения твердости
2.4.3. Метод гидростатического взвешивания
2.4.4. Определение триботехнических свойств
2.4.5. Методика усталостных испытаний
2.4.6. Пластическое деформирование баббитов при сжатии
2.5 Определение погрешности измерений
3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и свойств БАББИТА Б83, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ ЛИТЬЯ
И НАПЛАВКИ
3.1. Формирование структуры оловянных баббитов Б83 в зависимости от способа литья
3.1.1. Свойства интерметаллидов SnSb и СизБп
3.1.2. Влияния способов литья баббита Б83 на его структуру
3.2. Свойства баббита Б83, полученного разными способами литья
3.2.1. Деформируемость баббита Б83, полученного сифонным и турбулентным способами литья
3.2.2. Усталостная прочность баббита Б83, полученного сифонным, центробежным и турбулентным способами литья
3.2.3 Влияние способа литья баббита Б83 на формирование коэффициента трения сплава
3.3. Влияние технологии газопламенной наплавки на структуру и коэффициент трения баббитов Б83 и Б88
3.3.1. Структура наплавленных баббитов Б83, Б88
3.3.2. Коэффициент трения наплавленных баббитов Б83 и Б88
3.4. Заключение
4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ БРОНЗЫ БрОЮ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТРУКТУРЫ И
УСЛОВИЙ ТРЕНИЯ
4.1. Структура литой бронзы БрОЮ
4.2. Формирование коэффициента трения бронзы БрОЮ
4.3. Влияние структуры бронзы БрОЮ после температурной и деформационной обработки на ее коэффициент трения
4.4. Влияние материала и химико-термической обработки контртела
на коэффициент трения бронзы БрОЮ
4.5. Коэффициент трения латуни ЛМцКНС-58-3-1,5-1,5-1 и
бронзы БрАЖМц 10-3-1
4.6. Предпосылки создания перспективной пары трения
4.7. Заключение
5. ФОРМИРОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ ПОДШИПНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПОРОШКОВ БАББИТА Б
И БРОНЗ БРОЮ, БРОЮФ1
5.1. Влияние размера и концентрации интерметаллидов БпБЬ и СизЗп на коэффициент трения модельных сплавов
5.2. Влияние фракции порошка бронзы БрОЮ на коэффициент трения спеченной прессовки
5.3. Влияние содержания порошков баббита Б83 и бронзы БрОЮ
в спеченном материале на его коэффициент трения

скольжения (нарушение температурного режима заливки, наплавки, неверный выбор частоты вращения при центробежной заливке и т.д.).
В работах [32, 52, 54] показано, что одним из основных факторов, определяющих весь комплекс свойств баббита Б83, является его структура и в частности размер интерметаллида 8п8Ь.
В работе [55] показано, что характеристики прочности сплава Б83 зависят от величины зерна БиБЬ, размера и характера распределения интерметаллидов СизБп (СщБпз). Однако существенное влияние структуры на характеристики прочности баббита проявляется при размерах твердых фаз БиБЬ до 0,15 мм. При последующем увеличении размеров твердых фаз ЗпБЬ вплоть до 1 мм снижение прочностных характеристик менее значимое [55].
Работами многих исследователей доказаны преимущества более дисперсного строения оловянных баббитов Б83 и Б88, что проявляется в повышении износостойкости [56, 57], усталостной прочности [56]
деформируемости [52, 56], пределов текучести и прочности [52].
Низкая усталостная прочность баббита Б83 объясняется избыточной гетерогенностью сплава [52] и, особенно, наличием кристаллов БпБЬ.
Все фазы баббита кристаллизуются в различные кристаллические решетки с различной ориентацией и не имеют структурного и ориентационного соответствия с матрицей. Так БпБЬ имеет сложную кубическую решетку, в то время как, а5„ -твердый раствор - тетрагональную с параметром а = 0,6136 нм [51]. Исходя из этого, поверхностная энергия на границе фаз 8пБЬ - материнский раствор будет повышенной, а пограничные слои, контактирующие с включением 8п8Ь, диффузно разрыхлены. Крупные включения 8п8Ь, очень слабо связаны с а3п - твердым раствором и являются источником возникновения микро и макротрещин при нагружении баббита.
Таким образом, весь комплекс свойств оловянного баббита Б83 определяется главным образом структурой сплава, дисперсностью и равномерностью распределения кристаллов БпЗЬ в мягкой основе.