Антифрикционные Материалы

(от греч. Anti- -приставка, обозначающая противодействие, и лат. Frictio - трение), обладают низким коэф. Трения и применяются для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения (подшипников, вкладышей, направляющих втулок и др.). Используют для работы в условиях сухого трения (в газах, воздухе, вакууме). С маловязкими жидкостями, не обладающими смазочными св-вами (вода, орг. Р-рители, топлива). С жидкими или пластичными смазками на нефтяной или синтетич. Основе. Проявлению антифрикц. Св-в в условиях сухого трения способствует наличие в материале компонентов, обладающих смазочным действием, напр. Дихалькогенидов переходных металлов IV-VI групп, политетрафторэтилена (фторопласта-4), фторированного графита, высокомол.

Полиэтилена, гексагонального BN. Обычно их применяют в виде покрытий (со связующим или без него), добавок к смазочным маслам и различным А. М., предназначенным для работы без смазки или с маловязкими жидкостями. Металлич. A.M. Обычно применяют с жидкими или пластичными смазочными материалами на нефтяной или синтетич. Основе, в редких случаях-с растит. Маслами и животными жирами. К таким A.M. Относятся. Баббиты (сплавы на основе Sn и Рb), алюминиевые сплавы, бронзы, латуни, цинковые сплавы, чугуны, антифрикц. Стали. Наиб. Прогрессивны А. М. В виде биметаллич. Лент или листов, состоящих из конструкционной (обычно стальной) основы и тонкого слоя A.M. (неск. Десятых долей мм). Такие материалы производятся на автоматич. Линиях непрерывного действия.

Подшипники (втулки, полувкладыши, подпятники и др.) производят простыми операциями штамповки с незначительной послед. Мех. Обработкой. Баббиты наносят на стальную ленту методом штамповки с незначительной послед. Обработкой, бронзы - заливкой и методом порошковой металлургии (напеканием), алюминиевые сплавы - совместной прокаткой со сталью. Иногда на слой А. М. Дополнительно наносят гальванич. Способом тонкий "приработочный" слой мягкого металла (In, сплав Sn с Рb и др.), обладающего низким сопротивлением сдвигу, не вступающего в хим. Взаимод. С материалом рабочего тела и образующего прочные оксидные и граничные слои из молекул ПАВ смазки, препятствующие проявлению адгезии. См. Также Антифрикционные смазки. Значит. Распространение получили металлич.

А. М., изготавливаемые методами порошковой металлургии (спеченные материалы). Компактные, как правило, содержащие включения твердых смазочных материалов (графита, MoS2 и др.), и самосмазывающиеся пористые, пропитанные смазочными материалами (жидкими или пластичными). Наиб. Применение получили спеченные металлокерамич. Материалы на основе Си и Fe. А. М. На основе полимеров предназначены, как правило, для работы с жидкостями, не обладающими смазочными св-вами (водой и др.), а также без смазки, в т. Ч. В вакууме. Основа полимерных A.M. Термореактивные смолы-феноло-формальд., эпоксидные, эпоксикремнийорг., фурановые. Термопласты-полиамиды, гомо- и сополимеры формальдегида (полиацетали), полиимиды, полиарилаты, поликарбонаты, фторполимеры, высокомол.

Полиэтилен. При смазке водой используют резины. Без смазки применяют материалы на основе фторопласта-4, а иногда полиэтилена высокого давления (они наз. Антифрикционными самосмазывающимися пластмассами). Др. Полимерам антифрикц. Св-ва придаются введением MoS2, графита, BN, фторопластов, полиэтилена, жидких и пластичных смазок (нефтяных и синтетич.) и др. Для повышения физ.-мех. И триботехн. Св-в в полимерные A.M. Вводят также наполнители. Металлы и сплавы, оксиды, стекла, разл. Модификации углерода, древесную крошку и шпон, др. Полимеры и т. П. Часто используют наполнители в виде тканей из природных, стеклянных, углеродных, металлич., синтетич. Волокон, а также негканые материалы. В кач-ве A.M. Используют также древесину твердых пород дерева (бакаут, самшит, бук), содержащую смолистые, обладающие смазочным действием в-ва.

Менее ценные породы дерева модифицируют. Уплотняют, пропитывают смазочными материалами, полимерами, соед. Металлов. Древесную крошку и шпон используют в кач-ве наполнителей в древесных пластиках. Углеграфитовые A.M. (обожженные и графитированные) применяют чаще всего без смазки. Для повышения прочности, износостойкости и теплостойкости их пропитывают металлами, сплавами, полимерами, солями. Разработаны материалы из углеродных волокон или тканей в углеродной матрице. Все большее применение получают комбинированные материалы, имеющие конструкц. Основу и слой А. М., состоящего из металлич. Пористого каркаса, пустоты к-рого заполнены полимером с антифрикц. Наполнителем. Типичный представитель - металлофторопластовый А. М. С бронзовым пористым слоем (на стальной основе), пустоты к-рого заполнены смесью фторопласта-4 с MoS2.

Штампованные подшипники из этого A.M. Широко применяют в узлах трения, работающих без смазки и при недостаточной смазке. Для работы со смазкой выпускается материал, поры к-рого заполнены сополимером формальдегида. Другой тип комбинированных A.M. - тканый. Состоят они из нитей фторопласта-4, сотканных вместе с волокнами из др. Материалов (полимеров, металлов и др.) таким образом, что лицевая сторона получается преимущественно из волокон фторопласта-4, а обратная-из волокон второго материала. Лит. Буше Н. А., Подшипниковые сплавы для подвижного состава, М., 1967. Хрущов М. М., "Вестник машиностроения", 1967, № II, с. 40-44. Семенов А. П., Савинский Ю. Э., Металлофторопластовые подшипники, М., 1976. Трение и износ материалов на основе полимеров, Минск, 1976.

Воронков Б. Д., Подшипники сухого трения, 2 изд., Л., 1979. Полимеры в узлах трения машин и приборов. Справочник, М., 1980. Федорченко И. М., Путина Л. И., Композиционные спеченные антифрикционные материалы. К., 1980. .