Фторопласты

Влияние антифрикционных компонентов-добавок на трение и износ многокомпонентных материалов, содержащих фторопласт

Для выявления оптимальных количеств антифрикционных ком­понентов-добавок, при которых достигаются наименьшие значения коэффициентов трения и износа многокомпонентных бронзофто­ропластовых материалов, были изготовлены образцы с фиксиро­ванными близкими к оптимальным значениями количественного содержания компонентов основ материалов и переменными коли­чественными соотношениями остальных, входящих в состав ком­позиций, порошковых компонентов. В качестве компонентов - добавок использовали свинец порошковый (ГОСТ 16138-78), гра­фит марки С-1 (ГОСТ 5261-50) и дисульфид молибдена (ТУ 48-19­133-75). При изготовлении образцов материалов последовательно­стью смешивания компонентов обеспечивались наиболее выгодные условия для формирования трехкомпонентных композиций. Горя­чее прессование осуществляли при оптимальных давлениях, соот­ветствующих количеству фторопласта в композициях. Для мате­риалов каркасного типа в состав смесей включали 50 % порошка бронзы Бр ОС 6-6 с размерами частиц 1—10 мкм, дисульфид мо­либдена или графит в количестве 3; 6; 9 % и фторопласт 4ДПТ (ос­

Тальное). Смеси материалов наполненного типа готовили из по­рошков фторопласта 4ДПТ с размерами частиц 1-15 мкм (85 %), бронзы с размерами частиц 30-160 мкм (6; 9; и 12 %) и одного из компонентов: графита, дисульфида молибдена или свинца с разме­рами частиц 2-8 мкм, а также из порошков фторопласта-4ДІ1Т с размерами частиц 30-160 мкм (80 %), бронзы с размерами частиц 1-10 мкм (11; 14 и 17 %) и одного из указанных компонентов.

В табл. 4.6 приведены средние значения коэффициентов трения и интенсивностей изнашивания, определенные по четырем образ­цам каркасных материалов каждого состава, испытанным на трение по втулкам из стали 40Х.

Таблица 4.6

Износостойкость и антифрикционные свойства каркасных материалов на основе бронзы

Состав материала (объемное содержание компонентов, %)

Значения характеристик

И = 1м/с; рк = 1 МПа

И = 2м/с; рк = 0,5 МПа

/

4 х 10-9

/

4 х 10-9

1. Бронза (50) + фторопласт (47) + С (3)

0,141

0,92

0,163

0,83

2. Бронза (50) + фторопласт (44) + С (6)

0,158

0,52

0,169

0,46

3. Бронза (50) + фторопласт (41) + С (9)

0,184

0,69

0,192

0,44

4. Бронза (50) + фторопласт (47) + Мо 82 (3)

0,122

0,84

0,158

0,77

5. Бронза (50) + фторопласт (44) + Мо 82 (6)

0,152

0,48

0,162

0,38

6. Бронза (50) + фторопласт (41) + Мо 82 (9)

0,178

0,61

0,176

0,37

7. Бронза (50) + фторопласт (50)

0,21

1,08

0,24

0,88

Коэффициент трения и износостойкость материалов зависят от количественных соотношений фторопласта с другими компонента­ми (графитом, Мо82) введенными в материал, и режимов трения. В

106

Любом случае, как уже отмечалось, введение графита и Мо82 улуч­шает антифрикционные характеристики материалов, содержащих фторопласт. Оптимальное количество компонентов-добавок нахо­дится в пределах 5—8 % (при приведенных режимах трения).

Характеристики трения наполненных фторопластов

подпись: характеристики трения наполненных фторопластовДля улучшения характеристик материалов наполненного типа при суммарном содержании наполнителей в количествах, близких к оптимальным, в зависимости от соотношений размеров частиц порошков фторопласта и бронзы достаточно введение компонен­тов-добавок в пределах 4—8 % (табл. 4.7).

Состав материалов (объемное содержание компонентов, %)

Значения характеристик

И = 1 м/с; рк = 1 МПа

И = 2 м/с; рк = 0,5 МПа

/

4 х 10-9

/

Л, х 10-9

Фторопласт й = 1—15 мкм (85) + бронза (6) + РЬ (9)

0,126

0,23

0,142

0,14

Фторопласт й = 1—15 мкм (85) + бронза (9) + РЬ (6)

0,125

0,20

0,144

0,10

Фторопласт й = 1—15 мкм (85) + бронза (12) + РЬ (3)

0,132

0,28

0,141

0,015

Фторопласт й = 30—160 мкм (80) + бронза (11) + РЬ (9)

0,134

0,21

0,147

0,15

Фторопласт й = 30—160 мкм (80) + бронза (14) + РЬ (6)

0,132

0,18

0,145

0,11

Фторопласт й = 30—160 мкм (80) + бронза (17) + РЬ (3)

0,138

0,26

0,153

0,16

Фторопласт й = 30—160 мкм (80) + бронза (11) + Мо82 (9)

0,147

0,28

0,156

0,21

Фторопласт й = 30—160 мкм (80) + бронза (14) + Мо82 (6)

0,142

0,25

0,155

0,18

Фторопласт й = 30—160 мкм (80) + бронза (17) + Мо82 (3)

0,152

0,34

0,162

0,22

Таблица 4.7

Применение антифрикционных и уплотнительных материалов в условиях радиационного излучения требует использования в каче­стве основы материалов с повышенной стойкостью в радиацион­
ном поле. Наиболее подходящими материалами основ являются фторопласт-4МБ (ТУ П-207-68) и фторопласт-40 (МРТУ 6-05-817­68), выпускаемые в виде гранул или некомкующихся тонкодис­персных порошков и обладающие высокой стойкостью к радиации. Введение фторопласта-4ДПТ в эти сополимеры снижает коэффи­циент трения. Износостойкость в большей степени повышается введением бронзы, свинца, графита, дисульфида молибдена.

Для приближения к оптимальным количественным соотношени­ям компонентов в композициях смеси готовили из порошков фто - ропласта-4ДПТ с размерами частиц 30-160 мкм, бронзы с разме­рами частиц 1-10 мкм и фторопласта-40 или -4МБ с размерами частиц менее 1 мкм. Применение порошков компонентов с такими размерами частиц обеспечивало наиболее выгодные условия фор­мирования структуры наполненных материалов. При подготовке смесей сначала смешивали порошки фторопласта-4ДПТ и бронзы. При этом формировались гранулы с ядрами из частиц фторопласта - 4 ДПТ и оболочками из частиц бронзы. Последующее смешивание полученной смеси с порошком фторопласта-40 или -4МБ обеспе­чивало образование еще одной оболочки из частиц тонкодисперс­ных порошков сополимеров. При прессовании таких смесей фор­мируется структура материала, основа которого образуется спеканием порошковых компонентов наружных оболочек. Гранулы из фторопласта-4ДПТ и бронзы упорядоченно распределяются в основе-матрице.

Горячее прессование образцов материалов осуществляли при давлениях 30 МПа и температурах 565 ± 5 К с выдержкой в течение 90 мин.

В табл. 4.8 приведены средние значения коэффициентов трения и интенсивностей изнашивания, полученные при испытаниях по четырем образцам каждого состава материалов на основе фторо­пласта-40 по радиальной схеме трения.

При трении фторопласта-40, наполненного фторопластом-4ДПТ (образцы 1 и 2), как и при трении фторопласта-40 без наполнителя, на поверхности втулки не образуется защитная пленка, но снижа­ется его коэффициент трения и незначительно (в 1,5-2,5 раза) по­вышается износостойкость.

Содержание наполнителя, %

Значения характеристик

И = 1 м/с; рк = 1 МПа

И = 2 м/с; рк = 0,5 МПа

/

4, х 10-9

/

4, х 10-9

1. Фторопласт-4 ДПТ (50)

0,24

118,8

0,21

44,2

2. Фторопласт-4ДПТ (20)

0,26

67,1

0,25

37,8

3. Фторопласт-4 ДПТ (20) + бронза БР ОС 6-6 (10)

0,14

3,3

0,16

2,1

4. Фторопласт-4ДПТ (20) + бронза БР ОС 6-6 (20)

0,15

1,2

0,18

0,18

5. Без наполнителя

0,37

142

0,33

93

Трение образцов композиций с фторопластом-4ДПТ и бронзой на основе фторопласта-40 сопровождается формированием пленки на поверхности втулки. При увеличении количества бронзы в ком­позициях от 10 до 20 % износ уменьшается в 2,5—12 раз (образцы 3 и 4) и 60-200 раз в сравнении с композицией, содержащей только фторопласт-4 ДПТ (образец 2). Состав композиции 4, износостой­кость которой в 120—500 раз выше износостойкости фторопласта - 40 (образец 5) можно принять близким к оптимальному для плани­рования эксперимента по оптимизации факторов, влияющих на свойства материалов.

Фторопласты

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Фторсодержащие полимеры сами по себе инертны и безвредны для организма. Некоторые марки фторполимеров Министер­ством здравоохранения СССР допущены к использованию в качестве противоподгорающих покрытий, изделия из фторо­пласта-4 широко и успешно применяются …

ПРОВЕРКА ГЕРМЕТИЧНОСТИ СВАРНЫХ ШВОВ

Кроме механических испытаний для проверки герметичности сварных соединений и основного материала в случае пленочных фторопластов применяют метод сварных ячеек [33]. Ячейку (рис. 6.6) изготавливают из двух листов пленки, собранных в …

КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВНЕШНИМ ОСМОТРОМ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

При внешнем осмотре сварных соединений обнаруживают нали­чие или отсутствие в сварном шве трещин, несплавлений, отслаиваний сварного шва при непроваре и т. д. В протяженных сварных швах проверяют равномерность ширины шва …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua