Подбор антифрикционных материалов для пар трения гидроприводных насосов энергетических установок и гидроаппаратуры — одна из трудно решаемых проблем.
Трудность состоит в обеспечении необходимого моторесурса, например, насосов, который часто не превышает (100…300) тыс. гс и определяется в основном износостойкостью узлов трения. Более высокую износостойкость узлов трения обеспечивает изготовление их из хромоникелевых сплавов ВЖЛ-2, ВЖЛ-12У и ВХ4, сталей 08Х18Н10Т, 12Х18Н9ТЛ, 10Х17Н2Ш, 10Х12НДЛ, 07X16X6, 14Х17Н2 и 09X15Н8Ю в паре с соответствующей антифрикционной композицией.
Разработаны износостойкие сплавы Н60Д27М5С5 и Х15Н55М16Д5С7, рекомендованные для работы в узлах трения насосов совместно с карбидографитом 2П-1000 или фторпластоуглеграфитом 2П-1000-ЗП. В сплаве Н60Д27М5С5 — большое содержание меди, которая с никелем образует непрерывный ряд твердых растворов. Молибден с никелем образует интерметаллиды после отжига и аустенизации со стабилизацией. В сплаве Х15Н55М16Д5Ю5 наряду с хромом, никелем, молибденом и медью содержится 5 % алюминия, который вступает во взаимодействие с хромом и никелем, образуя интерметаллиды.
Учитывая, что износостойкость пары трения зависит от износа одного и другого материалов, важно знать суммарный износ пары из различных антифрикционных материалов. Следует отметить, что износостойкость сплавов Н60Д27М5С5, Х15Н60М16Д5ЮЗ, Х15Н67М2ВТЮ и стали X17H13M3BTJI в несколько раз выше эталонных. Сплав ВЖЛ-2 обладает высокой износостойкостью, однако пропитанный фторопластом карбидографит, работая в паре с ним, имеет очень низкое сопротивление износу.
Сопоставление данных по межкристаллитной коррозии сплавов Н60М28Д5С7, Н60Д27М5С5, Х15Н55М16Д5С7 и Х15Н60М16Д5ЮЗ показывает, что наилучшую коррозионную стойкость в воде имеют сплавы X15Н60М16Д5ЮЗ и Х15Н55М16Д5С7:
- на поверхности этих сталей образуется тонкая пленка с металлическим блеском, обладающая хорошими защитными свойствами;
- за 36 тыс. гс потеря массы для этих сплавов составляет 0,4 и 5,8 г/м2 соответственно.
Никель-медистый и никель-молибденовый сплавы имеют меньшую коррозионную стойкость в этой среде. Потеря массы образцов из этих сплавов составляет 10,1 и 20,0 г/м2 соответственно. Относительно низкую потерю массы (0,72 г/м2) имеют образцы из сплава Х15Н67М2ВТЮ.
Коррозионная стойкость литой стали X18H9TЛ при 320 °С значительно ниже хромоникелевых сплавов и стали X17H13M3BTЛ, потеря массы образцов из которой составляет за 36 ООО гс 11,2 г/м2. В кипящих растворах азотной кислоты сплавы Х15Н60М16Д5ЮЗ, Н60М28Д5С7 и Н60Д27М5С5 быстро растворяются в ней, а сталь X17H13M3BTJ1 и сплав Х15Н67М2ВТЮ имеют более высокую коррозионную стойкость, превосходящую коррозионную стойкость кованной стали Х18Н9Т, взятой в качестве эталона.
Комплексное исследование механических и технологических свойств хладостойких и износостойких сталей для отливок по ГОСТ 21357-87 показывает, что все 16 марок этих сталей как в нормализованном состоянии, так и после закалки с высоким отпуском (при необходимом уровне прочностных свойств и пластичности) имеют высокие характеристики сопротивления вязкому и хрупкому разрушению.
Высокой износостойкостью обладают стали марок 27ХГСНМДТЛ, 14Х2ГМРЛ, 110Г13Л, 20ХГСФЛ, 30ХГ2СТЛ и 12ХГФЛ.
В условиях газо- и гидроабразивного износа часто используют стали 110Г13Л и 35ХМЛ, реже — стали 30ХЛИ30ГЛ. Для работы при отрицательных температурах в условиях сухого трения могут быть использованы и стали маро к 08Г2ДНФЛ, 27ХН2МФЛ и 20ХГСФЛ, обладающие в нормализованном состоянии высокой пластичностью и мелкозернистой структурой. Эти стали обладают хорошими литейными свойствами.
Использование стали 27ХГСНДМТЛ вместо стали 30ХЛ обеспечивает повышение износостойкости в 2 раза. Применение сталей 30ХГ2СТЛ, 20ХГСЛ и 110Г13ХБРЛ, 37ХГСНМДТЛ вместо сталей марок 30ХЛ, 30ГЛ, 35XMЛ обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости литых деталей, используемых в условиях газо- и гидроабразивного износа. Для многих износостойких сталей, используемых для изготовления отливок, установлена линейная зависимость между относительным удлинением и величиной зерна. Обработка расплава стали РЗМ измельчает литое зерно и повышает ударную вязкость при температуре до -60 °С. Износостойкость и другие механические свойства повышаются при введении в расплав стали дисперсных нитридов титана и циркония. Отпускная хрупкость износостойких сталей снижается при микролегировании их 0,05 % (мас.) титана.
Вам также могут быть интересны статьи:
(Пока оценок нет)
Загрузка...