Для вкладышей радиально-опорных и осеупорных подшипников гидроприводных насосов применяются композиционные материалы: графитопласт 7В-2А, пластмассу К-4, металлопласты С-1 и С-2, карбографит 2П-1000, фторопластоуглеграфит 2П-1000-ЗП.
В качестве второй трущейся пары с вкладышами из композиционных материалов хорошо зарекомендовали себя стали 20Х17Н2, 08Х14НДЛ, 18Х12ВМБФР, 20Х13Л, 15X14HJI, 110Х13Л, хромоникелевые сплавы ВЖЛ-2 и ВХ-4, сплав МВТУ-10 и стали 120Г10ФЛ, 12Х18Н9ТЛ. Однако в последнее время эти материалы уже не удовлетворяют возросшим требованиям по термической усталости, износо-, задиро- и коррозионной стойкости.
Исходя из этого, представляют интерес фрикционные свойства новых литейных сплавов, работающих в паре с композиционными материалами и обладающих более высокими характеристиками износостойкости, термической усталости и коррозионной стойкости. В качестве литейных износостойких сплавов используются стали Х17Н13МЗВТЛ и Х17Н13МЗВБЛ, хромоникелевые сплавы Х15Н67М2ВТЮ, Х15Н60М16Д5ЮЗ и Х15Н55М16Д5С7 и никель-медистые сплавы Н60Д27М5Ю, Н60Д27М5С5 и Н67Д25МЗС2Су, которые обладают повышенной термической стойкостью. В таблице приведены данные о термической стойкости таких сталей и сплавов. Термическую стойкость определяют на образцах после термической обработки: отжига или аустенизации со стабилизацией. В состоянии отжига самую высокую термическую стойкость имеют никель-медистые сплавы, отливки из которых малочувствительны к термической обработке. Они обладают высокой задиростойкостью, но недостаточной плотностью и коррозионной стойкостью.
При выборе сплавов для эксплуатации в газо- и гидроабразивных средах, как и для других случаев износа, наиболее часто используются методы оценки критической нагрузки и диаметра пятна износа пары шар-диск в средах реактивного топлива. В таблице приведены характеристики износостойкости при скольжении конструкционных сталей в средах реактивных топлив марок Т-1 и Т-7. Продолжительность испытания при температуре 60 °С составляет 18 гс, скорость скольжения 1,18 м/с.
Приведенные данные показывают, что величина критической нагрузки износа при трении зависит от сочетания материалов трущихся пар, причем отдельные литейные стали и сплавы обеспечивают более высокую износостойкость, чем деформируемые сплавы.
Влияние термообработки на механические свойства и термостойкость сплавов
| Марка сплава | Термическая обработка | Механические свойства | Термическая стойкость, циклы | ||
| σв,МПа | δ,% | αн, МДж/см2 | |||
| 45ФЛ | Закалка с отпуском | 510 | 12,6 | 0,35 | 250 |
| ЧС15НЗД2М | Литой образец | 171 | 0,8 | 0,05 | 112 |
| ЧН11Г7Х2Ш | Литой образец | 410 | 4,5 | 0,11 | 187 |
| 13ХНДФТЛ | Нормализация | 507 | 18,0 | 0,51 | 286 |
| 15Х25Т | Отжиг | 530 | 18,6 | 0,57 | 328 |
| 35Х18Н25С2Л | Комбинированная закалка | 610 | 17,2 | 0,53 | 470 |
| Х15Н60Ю | Аустенизация | 700 | 53,0 | 0,74 | 1130 |
| Н60Д27М5С5 | Аустенизация | 1800 | 12,5 | 0,13 | 1435 |
| Н60Д27Г5МЗС2 | Аустенизация | 1730 | 13,2 | 0,17 | 1312 |
| X15Н60М16 Д5ЮЗ | Отжиг | 1880 | 21,6 | 0,18 | 1470 |
| 10Х17Н10Г4МБЛ | Аустенизация | 790 | 16,7 | 0,43 | 630 |
| 110Х5Г2СЛ | Отжиг и нормализация | 670 | 16,4 | 0,62 | 545 |
Для работы в условиях газоабразивного износа и других видов интенсивного изнашивания разработаны чугуны с использованием комплексного легирования и модифицирования сплавов доэвтектического состава.
Литые упрочняющие вставки поршней форсированных двигателей подвергаются не только интенсивному износу, но и воздействию агрессивных сред. Коррозионными испытаниями определена возможность замены в сплавах типа нирезист дефицитных никеля и меди более дешевыми марганцем и азотом.
Характеристики износостойкости пар трения
| Материал пар | Критическая нагрузка, Н | Диаметр пятна контакта, мм | |||
| для шара | для диска | Топливо Т-1 | Топливо Т-7 | Топливо Т-1 | Топливо Т-7 |
| 15X13J1 | ШХ15 | 290 | 370 | 0,98 | 1,63 |
| 15Х14НЛ | ШХ15 | 350 | 340 | 0,77 | 0,82 |
| 08Х17Н15МЗТЛ | 15Х14НЛ | 540 | 470 | 0,88 | 1,35 |
| 15Х14НЛ | 10Х17Н13МЗЛ | 380 | 350 | 0,81 | 0,94 |
| 08Х22Н13МЗБЛ | Х13МТЛ | 580 | 490 | 0,79 | 0,87 |
| ШХ15 | Х15Ю5Т | 360 | 270 | 1,12 | 1,55 |
| 08Х17Н15ШТЛ | ЭИ435 | 410 | 370 | 0,95 | 1,38 |
| 07X18Н9Л | Х13МЛ | 321 | 286 | 1,45 | 2,10 |
Коррозионные испытания в средах 5 %-ной и 10 %-ной соляной кислот свидетельствуют, что высокой коррозионной стойкостью обладает литейный сплав, содержащий: 2,8…3,3 % углерода, 1,3…2,5 % кремния, 8,5 — 12,5 % марганца, 5…7 % никеля, 4,1…5,9 % меди, 0,01…0,12 % азота, 0,03…0,15 % ниобия, остальное — железо. Этот сплав обеспечивает образование качественного диффузионного слоя с материалом поршней. На отливках вставок из исследованного сплава после длительной эксплуатации не обнаружено точечных дефектов, условно называемых точечной коррозией и темными пятнами, которые характерны для хромоникелевых сплавов.
Вам также могут быть интересны статьи:
Коррозионно-стойкие чугуны Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы Подшипниковые материалы и технология их термической обработки Износостойкие материалы для пар трения, работающих при высоких скоростях скольжения Сложнолегированные эвтектические композиционные материалы на металлической матрицей Комплексно-легированные износостойкие чугуны
(Пока оценок нет)
Загрузка...