строение (557054), страница 27
Текст из файла (страница 27)
В настоящее время известно много вариантов износостойких покрытий, различающихся по составу, количеству и толщине слоев ык (одно-, двух- или многослойные с толщиной каждого слоя 3... ... 20 мкм), по технологии нанесения покрытий. При небольших нагрузках в качестве покрытий применяют антифрикционные высокопластичные металлические материалы типа бронз, баббитов, сталей с пониженным коэффициентом трения, наносимые на основной материал наплавкой, напылением, осаждением и т.
п. Особенно эффективны для упрочнения фрикционных стальных узлов боридные слои, которые не только значительно увеличивают поверхностную твердость, жаростойкость и коррозионную стойкость, но, в отличие от предыдущих, предохраняют рабочие поверхности от холодной сварки и обеспечивают их работоспособность в расплавленных металлах и сплавах алюминия, цинка и свинца. Однако при больших давлениях, ударных нагрузках, контакте с крупными абразивными частицами боридные слои малоэффективны из-за продавливания слоя. Для одновременного повышения эрозионного и коррозионного воздействия при повышенных температурах достаточно широкое применение получили детонационные покрытия, наносимые на самые различные детали самолетных двигателей, изготовленные из сталей, титановых, алюминиевых, медных и других сплавов.
При средних нагрузках для этих целей используют покрытия из никеля, хрома, алюминия, их сплавов и химических соединений (типа %Й1, %,А! с добавками фосфора, хрома), обеспечивающих образование на поверхности защитных оксидных пленок. Предельная температура эксплуатации таких покрытий не превышает 000 ... 1000 'С. До более высоких температур применяют керамические износостойкие покрытия, основой которых служат тугоплавкие оксиды типа А1,О„ Сг,О„ Т!О,. Общим их недостатком является существенное различие в коэффициентах термического расширения с металлическими конструкционными материалами, что существенно ограничивает номенклатуру защищаемых от износа деталей.
Этих недостатков лишены применяемые при больших нагрузках высокотемпературные металлокерамические композиции тугоплавкий металл (1чЬ, Мо, тт) — оксид (А1,0м ХгОм Н!От и др.). Высокая коррозионная стойкость этих композиций в ряде агрессивных сред, в которых работают авиационные фрикционные пары (в кислотах, щелочах, водяных парах, многих металлических расплавах), определяет эффективность их использования в указанных эксплуатационных условиях. Применение таких композиций в кислородсодержащих средах ограничено температурами 600 ...
800 'С из-за низкой жаростойкости тугоплавких металлов, являющихся непрерывной структурной составляющей мегаллокерамических покрытий. Актяфрккцкоккые самосмооыкавщяеск покрытия Антифрикционные самосмазывающиеся покрытия на металличе- ской основе способны образовывать на поверхности тонкий слой, обладающий свойствами смазочной антифрикционной пленки с низ- ким коэффициентом трения. Эта особенность обеспечивается специфическим строением покрытий, Оии представляют собой структурный каркас из мягкого металла или сплава с наполнителем из твердых пластинчатых материалов, функционирующих как твердые смазки. Широко применяются антифрикционные самосмазывающиеся покрытия, в которых каркасом служат легкоплавкие металлы или сплавы (галий, сплав Вуда и др.), а наполнителем— молибденит, графит, нитрид бора, имеющие пластинчатое строение и легко расщепляющиеся при малых сдвиговых усилиях.
Эффективно покрытие из медносеребрянного сплава с наполнителем (твердой смазкой) из дисульфида молибдена. Оно обладает высокой износостойкосгью и низким коэффициентом трения ()-0,009), способно работать в глубоком вакууме, сохраняет свойства твердосмазочного материала в широком интервале температур (от + 250 до — 185 'С).
В последнее время шнрокое распространение для получения антифрикционных покрытий получили вакуумные методы — испарения и катодного напыления. Основываясь на свойствах атомов металлов испаряться в условиях вакуума и осаждаться на более холодных поверхностях, получают пористые покрытия (однослойные, многослойные) из Сп, Ай, Ап, Сг, Т1, А1 и других металлов, которые затем насыщают антифрикционными твердыми смазками типа Мо5з и графита.
Для деталей трения, работающих в абразивной среде, в химически агрессивных средах, при высоких и сверхвысоких температурах, в глубоком вакууме применяют плазменные покрытия из тугоплавких материалов (А1,Ом ХгО„Мо$!м В,С и т. д.) с регулируемой пористостью. Поры в таких покрытиях заполняются частицами твердой смазки. ~' В авиационных конструкциях применяются также уплотнительные самосмазывающиеся покрытия, которые должны обеспечивать необходимые зазоры при приработке деталей, некоторые из которых работают в условиях высоких температур и агрессивных сред.
В настоящее время находят применение такие покрытия, как 5!!А! — С (каркас — из никель-алюминиевого интерметаллида, наполнитель — графит), работоспособные до 700... 800 'С. Технологические покрытая Технологические покрытия позволяют значительно уменьшить потери и отходы дорогостоящего металла, а также существенно снизить трудоемкость и энергоемкость производства. Широкое применение технологических покрытий связано с внедрением в производство авиационных деталей прогрессивных методов безотходных и малоотходных технологий. К таким технологиям относятся: точная и безоблойная * штамповка, точное литье, произ.
* Безоблойиаз штамповка — бескоитейисриая, с защитой деформируемой детали технологическими смазками или покрытиями. водство точных прессованных профилей и труб с минимальной толщиной стенки, газостатическое и гидростатическое прессование с получением готовых изделий и полуфабрикатов. Технологические покрытия защищают обрабатываемый материал от окисления, обезуглероживания, газонасыщения поверхности, выгорания легирующих элементов и других негативных воздействий окружающей среды. Одним из путей сокращения отходов, связанных с окислением поверхности, является использование безокислительных (инертных) атмосфер и применение высокотемпературных технологических покрытий, выполняющих функции твердых смазок, без которых реализация ряда процессов оказывается затруднительной, а иногда и невозможной.
Применение безокислительного нагрева в вакууме, нейтральных средах существенно усложняет и удорожает технологический процесс обработки. В связи с этим большое значение имеют технологические покрытия, одновременно решающие проблему безокислительного нагрева и использующиеся как высокотемпературные твердосмазочные материалы, К ним относятся стеклопокрытия (эмалевые, стеклокерамические, керамические стекловидные покрытия) и интериеталлические покрыгпил, Оба типа покрытий наносят в основном по шликерной технологии.
Наиболее распространены силикатные эмали. Главной отличительной особенностью технологических покрытий является получение после высокотемпературной объемной деформации высокого класса чистоты поверхности — почти такого же, как после обработки режущим инструментом или обработки в инертной среде. Это связано с их способностью снижать сопротивление деформированию при штамповке, прессования и т.
п., уменьшать теплопередачу между заготовкой и штампом, снижать скорость охлаждения. По смазочным характеристикам технологические покрытия не уступают, а чаще превосходят самые высокоэффективные из известных смазочных материалов, так как в несколько раз превышают предельную высокотемпературную работоспособность (рабочие температуры до 1200 ... 1500 'С, а в отдельных случаях — до 2000 'С). Основой всех известных в СССР и за рубежом стеклопокрытий является силикатное стекло (25...
85 ~4 5!0,„20... 50 ~4~ ВаО, 0 ° 20 % ВзОз 0 ° ° ° 5 % А!аОз 0 3 о4 Мй0 . 5 об СаО) В тугоплавких эмалях в состав силикатных стекол добавляют значительные количества тугоплавких керамических добавок (оксидов хрома, алюминия, циркония и др,). Стеклоэмалевые покрытия имеют малую плотность (2,2... 2,8 г(см'), низкую теплопроводность, достаточно хорошие теплоизоляционные свойства и высокий температурный интервал использования (до 900...
1200 'С).~ !Многие стеклоэмалевые покрытия являются универсальным видом защиты от воздействия большинства кислот и щелочей, от загрязнения перерабатываемого материала и обрабатываемой среды продуктами коррозии. Среди тугоплавких эмалей высокие свойства имеют эмали марок ЭВ (ЭВ-15, ЭВ-26), ЭВК (ЭВК-103, ЭВК-77). Они кроме защитных свойств при объемной высокотемпературной деформации никелевых, тугоплавких сплавов и коррозиоиностойких сплавов способствуют приданию поверхности детали изоляционных, излучательиых, химических и других специальных свойств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
