Metalurgia nie stoi w miejscu, ale stale się rozwija. Jednym z najlepszych dotychczasowych osiągnięć są stopy przeciwcierne. Czym oni są? Gdzie są używane? Jakie są wymagania dotyczące stopów przeciwciernych?
Informacje ogólne
Na początek zdecydujmy, dlaczego potrzebne są stopy przeciwcierne. Służą do zwiększenia trwałości powierzchni trących mechanizmów i maszyn. Przykładem jest stop łożysk tocznych. Dzięki zastosowaniu tego materiału składnik ten działa dłużej i wolniej się zużywa. Również ze względu na właściwości chemiczne i fizyczne można powiedzieć, że tworzone są optymalne warunki do aplikacji smaru. Dzięki temu będzie lepiej trzymany w aplikowanych miejscach.
Funkcje
Nadal rozważamy stopy przeciwcierne. Właściwości tych opracowań w dużej mierze zależą od materiałów źródłowych. Do osiągnięcia pożądanych celów można wykorzystać cynę, ołów, miedź, aluminium i wiele innych. Dzięki miękkiej podstawie uzyskany produkt będzie dobrze się rozprowadzał, gdytarcie. Obecność twardych metali (takich jak miedź, cynk, antymon) przyczynia się do wzrostu poziomu naprężeń, które część może wytrzymać. Dzięki połączeniu możliwe jest uzyskanie elementu o niskim współczynniku tarcia, wysokiej przewodności cieplnej i dobrym docieraniu. Należy zauważyć, że w tym obszarze dzieje się całkiem sporo. W zależności od założonych celów, tworzą one wymagania dla stopów przeciwciernych.
Babbity
To jest nazwa materiałów przeciwciernych na bazie ołowiu lub cyny. Największym ich rozkładem jest odlewanie panewek łożysk ślizgowych. Części wykonane przy użyciu babbitów wykazały dobre wyniki przy dużych prędkościach obwodowych. Dobrze radzą sobie również z obciążeniami zmiennymi i udarowymi. Wymagania dotyczące stopów przeciwciernych różnią się w zależności od tego, czy należą one do jednej z trzech grup. Mogą więc być prawie w całości wykonane z cyny, ołowiu iz różnymi procentami tych materiałów. Należy zauważyć, że tutaj trzeba wybrać między wydajnością a trwałością. Zatem babbity cynowe mają najlepsze właściwości przeciwcierne. Dodatek ołowiu wpływa pozytywnie na żywotność samej części, ale negatywnie na jakość pracy i wymazanie pozostałych elementów mechanizmów. Warto również zauważyć, że babbity oparte na tym materiale są tańsze. Aby znaleźć równowagę, części ołowiane są używane w lekkich warunkach pracy.
Brąz
Jest ich sporo:
- Tyno fosforowe brązysą stosowane w przypadkach, gdy wymagane są wysokie właściwości przeciwcierne. Mogą oferować niskie tarcie, niskie zużycie i wysoką przewodność cieplną. Dzięki temu części te mogą być z powodzeniem stosowane podczas pracy z dużym obciążeniem i dużą prędkością obwodową.
- Brąz aluminiowy jest wysoce odporny na zużycie. Jednak ich użycie może skrócić żywotność wału.
- Bonze z ołowiu są zaprojektowane tak, aby wytrzymać wstrząsy.
Jeśli planowane jest użycie mechanizmu przy umiarkowanych obciążeniach i niskich prędkościach, można użyć mosiądzu.
Korzystanie z aluminium
Należy zauważyć pewien niedobór ołowiu i cyny. Dlatego powszechną praktyką stały się stopy przeciwcierne na bazie aluminium. Charakteryzują się dobrą odpornością na korozję oraz właściwościami mechanicznymi, technologicznymi i przeciwciernymi. Stopy aluminium zapobiegające tarciu są nakładane cienką warstwą na stalową bazę. W ten sposób technolodzy otrzymują przydatny materiał bimetaliczny. Należy zauważyć, że uzyskany wynik może różnić się właściwościami chemicznymi. Istnieją dwie grupy stopów:
- Dotyczy to aluminium z antymonem, miedzi i innych elementów, które mogą tworzyć fazę stałą w miękkiej podstawie. W tej grupie jest wyraźny lider. Tak więc najczęściej stosowany stop, który oprócz aluminium zawiera również antymon i magnez. Otrzymany materiał jest dobrze wychowanysprawdzony w warunkach tarcia płynnego nawet przy dużych prędkościach i dużych obciążeniach. Nazwali go ASM. Wykonane z niego panewki łożysk wału korbowego można spotkać w silnikach samochodów osobowych i ciągników.
- Ta grupa obejmuje stopy aluminium z miedzią i cyną. Stosowane są w warunkach tarcia półpłynnego i suchego. Pod względem właściwości przeciwciernych są bardzo zbliżone do babbitów. Części wykonane z tych stopów można znaleźć w samochodach, różnych pojazdach i maszynach.
Indywidualne osiągnięcia
Żeliwo przeciwcierne jest używane do utrzymania pracy łożysk. Obecnie produkowane są trzy rodzaje tych części:
- szary;
- wytrzymały grafit sferoidalny;
- plastyczny.
Żeliwo przeciwcierne jest używane do produkcji przekładni ślimakowych, prowadnic suwakowych i innych części maszyn, które działają pod wpływem tarcia.
Należy zauważyć, że zastosowanie globoidalnej postaci grafitu ma pozytywny wpływ na odporność metalu na zużycie. Konieczne jest również sprawdzenie, czy w żeliwie jest jak najmniej wolnego ferrytu. Zaleca się, aby materiał zapobiegający tarciu miał nie więcej niż 15% masy całkowitej. Wskaźnikiem dobrego żeliwa jest to, że nie zawiera wolnych cementytów. To prawda, że słabe docieranie, wrażliwość na brak smarowania i zmniejszona odporność na obciążenia udarowe sprawiają, że nie zyskuje na popularności. Oprócz,na uwagę zasługują również stopy cermetalowe, które można otrzymać poprzez prasowanie i spiekanie proszku brązowego z grafitem. Alternatywnie zamiast tego metalu można użyć żelaza. Udział grafitu się nie zmienia.
Używanie żelaza jako podstawy stopów przeciwciernych
Najważniejsze jest użycie stali. Jego stosowanie jest uzasadnione w bardzo lekkich warunkach pracy, przy małym nacisku i małej prędkości poślizgu. Należy przypomnieć (lub zgłosić), że stale są twarde i mają wysoką temperaturę topnienia. Z tego powodu są dość słabo zatarte. Ponadto stale mogą stosunkowo łatwo zatrzymywać współpracującą powierzchnię i tworzyć rysy. Istnieje kilka najpopularniejszych aplikacji. Tak więc pierwszy polega na użyciu stali miedzianej, która zawiera niewielką ilość węgla. Można również użyć materiału z dodatkiem wolnego grafitu.
Wniosek
Jakość materiałów, z których wykonane są różne produkty, determinuje ich żywotność.
Dlatego konsument końcowy jest zainteresowany uzyskaniem najlepszego produktu. Należy zauważyć, że występuje tutaj tak negatywne zjawisko, jak tworzenie części o ograniczonej żywotności. Producenci świadomie przy tworzeniu robią wszystko, aby mechanizm po pewnym czasie zawiódł. Można więc obliczyć, że część służyła tylko dwa lub trzy lata. I wtedymusisz iść i kupić nową uszczelkę lub inny element. Niestety, takie negatywne zjawisko istnieje i trzeba z nim walczyć. Co więcej, należy to zrobić nie tylko w ramach jednego państwa, ale ogólnie całej planety. Jest tu szczególnie wiele roszczeń wobec fabryki świata - Chin, która jest światowym liderem w dostawach podrabianych części, elementów, produktów i sprzętu na całym świecie.
