20.10.2021
Преподаватель: Земляная С.Н.
Группа ТУ1
Предмет Материаловедение
Урок № 12
Тема программы: Сведения о металлах и сплавах.
Тема урока: Антифрикционные сплавы. Классификация, маркировка и применение.
https://studref.com/308301/tehnika/antifriktsionnye_splavy
Ознакомиться с материалом сайта и конспекта, ответить на вопросы:
1.Область применения антифрикционных сплавов?
2.Какими свойствами должны обладать антифрикционные сплавы?
3.Охарактеризуйте баббиты, их виды.
4.Антифрикционные сплавы на основе меди
5. Антифрикционные сплавы на основе железа
6. Назначение антифрикционного чугуна
7. Антифрикционные сплавы на основе алюминия
Конспект.
Применения Антифрикционные материалы применяются для изготовления подшипников (опор) скольжения. Такие подшипники широко используются в современных машинах и приборах из-за их устойчивости к вибрациям, бесшумности работы и небольших габаритов.
Антифрикционные сплавы должны обладать низким коэффициентом трения, высокой теплопроводностью, хорошей прирабатываемостью к поверхности вала, малой склонностью к заеданию. В эксплуатации эти сплавы должны обладать высокой износостойкостью и не вызывать сильного износа сопряженной детали – стального или чугунного вала. Низкий коэффициент трения материала обуславливает низкие потери мощности на трение и высокую износостойкость подшипникового узла. Высокая теплопроводность необходима материалу для интенсивного отвода тепла, которое выделяется в зоне трения при работе машины. К группе антифрикционных сплавов относятся баббиты, бронзы, латуни, некоторые сплавы алюминия и серые чугуны. Выбор материала зависит от режима смазки и условий работы подшипника.
В качестве антифрикционных материалов используют:
- оловянные бронзы, содержащие 8% олова, и свинцовые бронзы, содержащие до 30% свинца. Из них изготавливают вкладыши для подшипников трения скольжения, работающих в тяжелых условиях, при больших удельных давлениях и скоростях;
- серые и ковкие чугуны – применяются для менее ответственных вкладышей, работающих при больших давлениях и малых скоростях. В них имеющиеся графитовые включения в чугуне образуют каналы, удерживающие смазку и играющие роль смазки;
- оловянные и свинцовые баббиты - они состоят из мягких пластичных металлов (олово и свинец) с добавками меди, сурьмы и реже кадмия, никеля и других примесей. Они бывают:
а) высокооловянный баббит марки Б83 (10...12% SЬ, 5,5...6,5% Сu,Sn- остальное) применяют для подшипников особо нагруженных машин (паровые турбины, турбокомпрессоры, электромоторы мощностью более 750 кВт);
б) свинцовый баббит марки БН (с добавкой до 0,7% Сdи 0,5 Ni) - используют для подшипников дизелей, компрессоров;
в) свинцовый баббит марки БС6 (6% Sn, 6%SЬ, РЬ — остальное) - используют для подшипников тракторных и автомобильных двигателей, паровых турбин, редукторов.
Металлокерамические твердые сплавы, их маркировка и область применения.
Металлокерамические твердые сплавы применяют в виде пластинок к режущему инструменту и инструменту для буров при бурении горных пород, а также в виде фильер для волочения. Некоторые мелкие режущие инструменты (сверла, развёртки, фрезы) изготовляют целиком из твердых сплавов. Эти сплавы очень тверды (82…92HRA) и способны сохранять режущую способность до температур 1000… 1100°С.
Металлокерамические твердые сплавы представляют собой композиции, состоящие из особо твердых тугоплавких соединений в сочетании с вязким связующим металлом (кобальтом).
В зависимости от состава карбидной фазы твердые сплавы разделяют на три основные группы: вольфрамовую (однокарбидные сплавы WС - Со (типа ВК)), титано-вольфрамовую (двухкарбидныесплавыWC- ТiС- Со (типа ТК)), титано-тантало-вольфрамовую (трехкарбидныесплавыWC- ТiС- ТаС- Со (типа ТТК)).
Сплавы первой группы имеют следующие марки:
-ВК3, ВК3М, ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8 – обработка металла, пластмассы и камня;
-ВК15 - режущие инструменты по дереву;
-ВК6, ВК6В, ВК4В, ВК8, ВК11В, ВК15 - армирование горного инструмента;
-ВК15, ВК20, ВКЮКС, ВК20К, ВК20КС - штампы.
Сплавы второй группы имеют следующие марки:
Т30К4, Т15К6, Т5К10, Т5К12, Т14К8 – обработка резанием металла, камня.
Сплавы третьей группы имеют следующие марки:
ТТ7К12, ТТ7К15, ТТ8К6, ТТ20К9 - черновая и чистовая обработка труднообрабатываемых материалов.
Примеры расшифровки марок металлокерамических твердых сплавов:
ВК6 – содержит 6 % кобальта, остальное карбид вольфрама (94 %).
Т15К6 - содержит 6 % кобальта, 15 % карбида титана, остальное карбид вольфрама (79 %).
ТТ7К12 - содержит 12 % кобальта, 7 % карбида титана и карбида тантала, остальное карбид вольфрама (81 %).
Буква М обозначает мелкозернистую структуру и поэтому более высокую износоустойчивость в сравнении с теми же марками нормальной зернистости; буквы В или КС в конце маркировки определяют более высокие эксплуатационную прочность и сопротивление ударам и выкрашиванию за счет крупнозернистой структуры; буква О указывает на содержание 2 % карбида тантала, что несколько увеличивает твердость и износостойкость сплава.
Для изготовления металлокерамических твердых сплавов порошкообразные составляющие тщательно перемешивают и смесь прессуют под давлением от 100 до 420 МПа. Полученные прессовки спекают в электропечах при температуре 1500 °С в атмосфере водорода или в вакууме. При спекании связующий металл (кобальт) расплавляется и, обволакивая зерна карбидов, связывает их.