Разработка и исследование свойств износостойкого стеклонаполненного бронзографита

• Автор: Гунина, Вера Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 129 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Порошковые материалы антифрикционного назначения
1.2. Порошковые антифрикционные материалы на основе меди
1.2.1. Пористая оловянная бронза
1.2.2. Бронзографитовые материалы
1.2.3. Сложнолегированные бронзы
1.3. Методы получения исходных порошков для
изготовления бронзографитовых материалов
1.4. Основные операции изготовления изделий
из исходных порошков
1.5. Порошковые металлостеклянные
антифрикционные материалы
1.6. Актуальность работы и постановка задачи
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Получение молибдатного стекла
2.2. Определение термических свойств сваренного стекла
2.3. Получение порошковых стеклосодержащих материалов
2.3.1. Порошковые композиции для получения образцов
2.3.2. Прессование образцов
2.3.3. Спекание образцов
2.4. Исследование технологических свойств порошковых
спеченных материалов
2.4.1. Изменение геометрических и гравиметрических
параметров после спекания
2.4.2. Масловпитываемость спеченных образцов
2.4.3. Определение триботехнических характеристик
2.5. Исследование микроструктуры
2.6. Методика исследования физико-механических характеристик _ 63 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Изменения массы и величины усадки материала
при спекании
3.2. Масловпитываемость порошковых
стеклонаполненных бронзографитов
3.3. Исследование триботехнических характеристик
полученных материалов
3.4. Термические свойства сваренного стекла
3.5. Исследование структуры порошковых материалов
3.6. Прочностные свойства разработанных
порошковых бронзографитов
3.7. Обработка экспериментальных данных
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Борьба с потерями на трение и изнашивание подвижных сочленений машин и механизмов является одной из серьезных задач современного машиностроения. В связи с этим разработке и совершенствованию материалов, особенно антифрикционных, уделяется постоянное и пристальное внимание исследователей и технологов. Такое внимание к антифрикционным материалам не случайно. В нашей стране, США, Великобритании, Германии и Японии на ремонт машин и механизмов ежегодно расходуются колоссальные средства, из которых 85 % - на замену подшипниковых узлов.
В современном машиностроении применяются более 10 различных групп антифрикционных материалов, насчитывается более 100 марок литых металлических сплавов. Однако, ни один из них не отвечает так полно требованиям, предъявляемым к антифрикционным материалам, как материалы, изготовленные методами порошковой металлургии. Обладая механическими свойствами, сопоставимыми со свойствами литых материалов, порошковые имеют более лучшую прирабатываемость, более низкий коэффициент трения и большую износостойкость. Подшипники из этих материалов, как правило, характеризуются свойствами самосмазывания и саморегулирования подачи смазки в зону трения. Их пористость способствует прирабатываемости контактирующих поверхностей механизмов, а находящееся в их порах масло образует смазочную пленку, что обеспечивает граничное трение, как в пусковой период, так и при других режимах работы узла трения [1].
Порошковые подшипники в большинстве случаев могут работать в течение длительного времени без дополнительной смазки, а при более тяжелых режимах нагружения - с дополнительной подачей смазки в зону нагружения.
Указанные значения факторов наиболее часто встречаются в цитированной литературе. Большинство исследователей рекомендует содержание олова в порошковых бронзографитах для подшипников скольжения от 6 до 10 мае. % [2, 3, 4, 7, 10, 15, 16, 21, 23, 46, 76].
Величина верхнего предела графита в бронзографитах составляет 4 мае. % в соответствии с рекомендациями [14, 15, 16, 24]. Величина давления прессования для бронзографитов, согласно исследований составляет: 300-400 МПа [76], 150 - 180 МПа [46], 100 -400 МПа [24],
200 - 400 МПа [7, 16], не более 500 МПа [3]. В связи с этим, выбрано усредненное давление прессования 300 МПа, 350 МПа и 400 МПа.
По температуре спекания материалов на основе бронзографитов имеются рекомендации: 720 - 750°С [46], 750°С [93], 750 - 770°С [8], 760°С [79], 750 - 800°С [1], 760 - 815°С [7], 780°С [43], 2/3 от температуры плавления наиболее тугоплавкого компонента (1083°С для меди, следовательно, температура спекания 720 - 730°С) [2], 800°С [77], 815°С [15], 800 - 850°С [21], 800 - 860°С [22], 0,80 - 0,85 от абсолютной температуры плавления сплава [86].
В работе [23] указывается на необходимость тщательного контроля температуры спекания бронзографитов, так как при незначительном повышении температуры 800 - 870°С образцы могут расплавиться.
В работе температура спекания образцов соответствует наиболее оптимальной, согласно большинства исследователей: 760 - 780°С.
Одновременно, для сравнения были изготовлены аналогичные образцы из механических смесей порошков меди, олова и графита, без содержания стекла, по составу соответствующие серийному материалу БГр4. Кроме того, для более полного изучения физико-механических характеристик и технологических параметров материала были изготовлены соответствующие образцы для исследования износостойкости и определения прочности на сжатие при изменении содержания стекла, графита, олова и давления прессования в вышеуказанных интервалах.