Износостойкие материалы.

• Износ деталей машин и аппаратов может быть вызван трением металлических деталей друг о друга и воздейст-вием рабочей среды - потоком жидкости или газа, цара-панием твердых частиц и другими поверхностными про-цессами. Механизм износа в основном состоит в том, что с поверхности металла вырываются мелкие частицы. Из-носостойкость определяется твердостью и сопротивлени-ем хрупкому разрушению.

• Материалы, устойчивые к абразивному изнашиванию:

• Для наиболее тяжелых условий работы (зубья ков-шей экскаваторов, пики отбойных молотков и др.) приме-няют карбидные сплавы – используют в виде литых и наплавочных материалов. Это сплавы с высоким содер-жанием углерода (до 4%) и карбидообразующих элемен-тов (хром, вольфрам, титан). В их структуре до 50% спе-циальных карбидов, матричная фаза – может быть мар-тенситной, аустенито-мартенситной и аустенитной.

• Для условий больших давлений и ударных нагрузок (крестовины ж/д рельсов, ковши экскаваторов) – высоко-марганцовистая аустенитная сталь 110Г13Л (1, 1%С и 13%Мn. Л-литейная, т.к. плохо обрабатывается резанием).

• Для средних условий изнашивания (обработка резанием стальных отливок, поковок, для высокоскорост-ного резания сталей) применяют спеченные твердые сплавы. Структура: специальные карбиды (WC, TiC, TaC), связанные кобальтом. Высокоуглеродистые стали – хромистые и быстрорежущие: Х12, Х12М, Р18, Р6М5.

• Для более легких условий изнашивания применяют низко- и среднеуглеродистые стали с различными видами поверхностного упрочнения и чугуны. В частности, для деталей, работающих в условиях граничной смазки (гильзы цилиндров, коленчатые валы, поршневые кольца и др.). В чугунах графит оказывает смазывающее действие и повышает его износостойкость.

• Материалы, устойчивые к усталостному виду изнашивания.

• Применяются для изготовления подшипников качения и зубчатых колес. Высокая контактная выносливость может быть обеспечена при высокой твердости поверхности. Поэтому к материалам данной группы относятся: под-шипниковая сталь (высокоуглеродистая сталь после сквозной закалки и низкого отпуска. Марки: ШХ4, ШХ15, ШХ15ГС, ШХ20ГС, где буква Ш означает шарикоподшип-никовую сталь. Детали крупногабаритных роликовых под-шипников диаметром до 2 м изготавливают из сталей 12ХН3А, 12Х2Н4А, подвергая их цементации на большую глубину.

• Антифрикционные материалы.

• Предназначены для изготовления подшипников скольже-ния. Они имеют низкий коэффициент трения скольжения и малую скорость изнашивания сопряженной детали – стального или чугунного вала.

• Баббиты – мягкие антифрикционные сплавы на оловянной или свинцовой основе. Баббиты применяют в виде тонкого пок-рытия (< 1мм) рабочей поверхности опоры скольжения.

• Бронзы – применяют для монолитных подшипников скольже-ния. Иногда их заменяют латунями.

• Алюминиевые сплавы – так же имеют высокие антифрик-ционные свойства.

• В настоящее время наибольшее распространение получили многослойные подшипники (стальное основание + слой свин-цовой бронзы + тонкий слой никеля + баббиты.

• Фрикционные материалы -

• Материалы с высоким коэффициентом трения, высокой теп-лопроводностью и теплостойкостью, а так же высокой проч-ностью и минимальным износом.

• Их применяют в тормозных устройствах и механизмах, пере-дающих крутящий момент. К этой группе материалов относятся металлические спеченные материалы на основе железа и меди.