Контактных нагрузках

Чистые металлы не обладают физическими свойствами, нужными для контактных материалов, а именно твердостью и отсутствием деформаций при высоких температурах, отсутствием прилипания, сваривания, окисляемости и в то же время наличием высокой теплопроводности и электропроводности. Лучшим решением является изготовление металлокерамическим методом композиций, в которых один из компонентов обеспечивает твердость или несвариваемость, а другой — электропроводность.

Контртелами служили различные материалы: хромо^ вая сталь, содержащая 12% Сг, никелевая сталь (N80A), никелевый чугун (С242), кобальтовая сталь (Haynes-25). Условия испытания: осцилляция на 2,54 мм с частотой 25 с"1 при нагрузке 6 Н и числе циклов 1 • 105. Контактные тела — шар против плоскости. Потеря объема при износе определялась путем суммирования потерь объемов обоих тел. В общем случае истирание покрытий или контактных материалов тем меньше, чем ниже в них содержание никеля. Образование оксидной пленки на кобальте, обладающей самым низким коэффициентом трения из числа рассматриваемых материалов, обеспечивает композициям на его основе наименьший износ в диапазоне температур 200—700 °С.

Чистые металлы не обладают физическими свойствами, нужными для контактных материалов, а именно твердостью и отсутствием деформаций при высоких температурах, отсутствием прилипания, сваривания, окисляемости и в то же время наличием высокой теплопроводности и электропроводности. Лучшим решением является изготовление металлокерамическим методом композиций, в которых один из компонентов обеспечивает твердость или несвариваемость, а другой — электропроводность.

быть применены никель, железо, кобальт, титан. Для указанных целей были предложены сплавы вольфрама или молибдена с медью. При этом практика производства контактных материалов и тяжелых сплавов на той же основе подтверждала металлургические возможности получения таких материалов. Возникла, однако, задача исследования теплового расширения подобных композиций, отыскания необходимых составов, а также задача разработки технологических приемов, позволяющих получать материалы со стабильными свойствами теплового расширения в вакуумно-плотном состоянии. В настоящее время разработаны сплавы на базе молибдена: меди с добавками никеля, отличающиеся необходимыми свойствами; сплавы начали применяться в приборах. За рубежом (во Франции) имеется опыт применения для тех же целей аналогичных сплавов на базе вольфрама.

От контактных материалов требуются высокое сопротивление окислению при проска-кивании электрической искры, низкое давление паров, высокая точка плавления, высокая электропроводность и теплопроводность, достаточное сопротивление механическому износу и отсутствие способности свариваться при проскакивании искры.

Чистые металлы не обладают физическими свойствами, нужными для контактных материалов, а именно: твёрдостью и отсутствием деформаций при высоких температурах, отсутствием прилипания, сваривания, оки-сляемости и в то же время наличием высокой теплопроводности и электропроводности. Лучшим решением является изготовление металлокера-мическим методом композиций, в которых один из компонентов обеспечи-

В качестве материала для контактов применяется ряд чистых металлов, сплавов и металлокерамических композиций. В табл. 19 [11J приведены физические параметры наиболее распространенных контактных материалов. Наиболее надежными из них являются: серебро, платина и ее сплавы, вольфрамы и композиции из двух или нескольких металлов.

19. Физические параметры некоторых контактных материалов

контактных материалов

Химический состав оловянного порошка (241). Гранулометрический состав оловянного порошка (241). Химический состав кобальтового порошка (241). Химический состав электролитического никелевого порошка (241). Химический состав серебряного порошка (242). Гранулометрический состав серебряного порошка (242). Примерное назначение стандартных металлических порошков (242). Классификация металлокерамических изделий (244). Условное обозначение железографита (247). Физико-механические свойства железографита (247). Примерное назначение железографита (248). Характеристика фрикционных железографитовых материалов (249). Физико-механические свойства фрикционных металлокерамических материалов, разработанных ЦНИИТмаш (249). Физико-механические свойства фрикционных металлокерамических сплавов (250). Физико-механические свойства металлокерамических конструкционных материалов (252). Физико-механические свойства металлокерамических контактных материалов (253). Технологические режимы изготовления типовых металлокерамических изделий (254). Режимы токарной обработки металлокерамических изделий (255).

226. Условное обозначение металлокерамическвх контактных материалов

подачи воды в паровой котёл. В качестве П.н. применяют центробежные и поршневые насосы с электрич. или паровым приводом, редко - паровые инжекторы (см. Струйный насос]. ПИТО-ПРАНДТЛЯ ТРУБКА [ПО имени франц. учёного А. Пито (Н. Pitot; 1695-1771) и нем. учёного Л. Пранд-тля (L. Prandtl; 1875-1953)] - прибор для измерений скорости течения жидкости или газа, осн. на одноврем. измерении полного и статич. давлений в к.-н. точке потока. ПЙТТИНГ [англ, pitting, от pit - покры-вать(ся) ямками] - выкрашивание частиц с поверхности металлич. детали при циклич. контактных нагрузках. П. возникает в местах разл. дефектов (пор, раковин, трещин и т.п.) и способствует разрушению деталей (пит-тинговая коррозия) разл. назначения - от тонких мембран и проводников микросхем до стенок труб и толстостенных резервуаров.

Известно также, что параметры шероховатости поверхности оказывают существенное влияние на сопротивление усталости. В общем случае предел усталости повышается с улучшением качества поверхностного слоя. Кроме того, на них влияет направление следов обработки: при их совпадении с действием главного напряжения предел усталости выше. Финишная обработка поверхности, которая в основном определяет конфигурацию микроскопических рисок и механические свойства поверхностного слоя, существенно влияет на предел выносливости даже при одинаковом классе шероховатости. Например, в работе [127] приведены результаты испытаний на выносливость образцов из сталей Р18, 9ХМФИ9Х, обработанных алмазным и обычным шлифованием. Сопротивляемость усталостному разрушению при шлифовании кругами из синтетических алмазов повышается на 20—45% при контактных нагрузках и до 30% при изгибе. Это связано с характеристикой рельефа поверхности, когда число царапин на единицу поверхности и их глубина значительно меньше при алмазном шлифовании, чем при абразивном, а рельеф становится более гладким (см. также рис. 150). Проведенные исследования позволили повысить стойкость валков для станов холодной прокатки вследствие правильного выбора технологического процесса.

При малых удельных нагрузках в износостойких струйно-плаз-менных покрытиях ПН85Ю15, как правило, довольно легко возникают трещины, приводящие в дальнейшем к образованию выколов (фото 6). При больших контактных нагрузках в районе пятна контакта возможно отслаивание покрытия от основного металла. Это явление сопровождается вспучиванием и интенсивным выкрашиванием покрытия по периметру пятна контакта.

При использовании прибора ПМТ-3 для нанесения отпечатка точность измерения износа составляет доли микрометра («0,3 мкм), Вдавливание пирамиды на твердомерах сопровождается вспучиванием металла на краях отпечатка, что снижает точность метода. Кроме того, мелкие отпечатки довольно трудно обнаружить после интенсивного изнашивания. При нанесении отпечатка на очень твердое покрытие вследствие «упругого восстановления» после снятия нагрузки размеры отпечатка могут заметно уменьшиться. При исследовании пластичных покрытий, работающих при высоких контактных нагрузках, может наблюдаться «заплывание» отпечатка, потеря его отчетливой формы.

При более легких режимах удара (при небольших. контактных нагрузках, когда в основном в зоне контакта происходит упругопластическая деформация, т. е. одни микровыступы деформируются упруго, а другие пластически), нельзя считать температуру равномерно распределенной по площади Аа, и возникает необходимость расчета температуры вспышки на микровыступах: фактической площади Аг.

Испытанием стали с сульфоцианированным слоем при ударно-контактных нагрузках установлено, что в первый момент происходит интенсивный износ наиболее мягкой по сравнению с другими зонами слоя сульфидной пленки и «вмазывание» сернистых соединений в микронеровности поверхности находящейся под ней карбо-нитридной зоны (20]. Дальнейшее воздействие нагрузок и теплоты, выделяющейся на контактирующих поверхностях, способствует миграции серы в более глубокие зоны слоя, что обеспечивает повышение его износостойкости.

Усталостное изнашивание. Усталостное изнашивание хорошо известно, главным образом, по дефектам деталей, где проявление его очевидно. Оно наблюдается у деталей, работающих при высоких контактных нагрузках в условиях трения качения, или качения с проскальзыванием, при наличии смазочного масла на поверхности (например, зубья зубчатых колес; элементы подшипников качения) в виде местного выкрашивания. Для изучения в лабораторных условиях закономерностей развития этого вида изнашивания применяются роликовые машины.

контактных нагрузках щая обработ-

Зубчатые колеса транспортных машин, станков и других машин, работающих на изгиб при больших контактных нагрузках Поверхностная закалка и последующая обработка дробью 8—12 Нагрузочная способность повышается в 1,5 раза

Зубчатые колеса транспортных машин, станков и других машин, работающих на изгиб при больших контактных нагрузках То же, с последующей обработкой дробью 8—12 Нагрузочная способность повышается в 1,5 раза

Таким образом, результаты данного исследования показали перспективность разработки дисульфидмолибденовых покрытий с новым классом связующих материалов — циклоцепными полимерами, обеспечивающих более высокую работоспособность при температурах до 600° С в вакууме при высоких контактных нагрузках и небольших скоростях скольжения.