Композиционный материал

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(21) Номер заявкии 28 А , (22) Дата подачи заявки 09.12.1992медь, магний и кремний при штедующем соотно шении компонентов, мас.2. Способ получения композиционного материала, включающий смешивание портиков алюминия и графита, Брикетирование и акстру(73) Патентообладатель Минский моторный заперемешивания порошков вводят порошок эвтектического алюминиевого сплава-припоя в количестве 310 мас. И, с размером частиц 1050 мкм, при этом размер частиц порошка ал 1 о миния и графита относится-к размеру частиц порошка сплава-припоя, как 1(10,05)Д3. Способ по п.2,т отличающийся, тем, что экструдирование производят при температуреИзобретение относится к металлургии и может быть использовано в качестве материала для изделий узлов трения, а также в качестве лигатуры для обработки алюминиевых сплавов.Задача, на решение которой направлено изо бретение, состоит в том, чтобы обеспечить стабильные антифрикционные свойства материала.т Предложенный композиционный материал имеет следующий состав, мас. графит 3-20 окись алюминия 4 0,051,00 медь 40-5,5 кремний 0,6-1,2 магний - 06-1,5 алюминийостальное. Для получения композиционного ма териала предложен способ, включающий смешивание порошков алюминия, графита и эвтектического алюминиевого сплава-припоя в количестве 3-10 мас. , при этом размер частиц порошка сплава-припоя 10-50 мкм и соотношение размера частиц порошка алюминия и графита к размеру частиц порошка сплаваприпоя, как 1(1-О,05), затем брикетирование смеси и экструдирование, котороепроизводят при температуре 512-550 С соПример. Для получения композиционного материала, используемого в качестве лигатуры,берут порошки алюминиевого сплава дисперсностью 20-250 мкм, графита 10-220 мкм и эвтектического алюминиевого сплава-припоя 10-50 мкм состава в мас. медь - 31 магний 3,3 кремний - 3,3 алюминий - остальное. Соотношение размеров частиц порошка алюминиевого сплава и графита к размеру частиц сплава-припоя составляет 1(1-005). Металлические порошки представляли собой рассеянные на фракции частицы, полученные методом центробежного распыления расплава при температуре 700-730 С. Содержание окиси алюминия регулировалось контролируемым окислением порошка при 400 С. В качестве графитового порошка использовали порошок марки С(средний размер частиц 10-20 мкм) либо марки ГСМ (средний размер частиц 50-220 мкм). Поротики графита в количестве 3-20 мас., алюминиевого эвтектического сплава-припоя в количестве 3-10 мас. и алюминиевого сплава смешивали, брикетировали при давлении около 500 МПа, экструдировали при 512-550 С И давлении 100 МПа в пруток о 14 мм с коэффициентом вытяжки 4. Экструдирование проводили на кривошипном прессе со скоростью102 - 103 С . Полученный композиционный материал имел следующий состав в мас. графит - 3-20 окись алюминия - 0,005-1,00 медь 40-55 кремний - 06-15 алюминий - остальное.Композиционный материал использовали для обработки алюминиевого литейного сплава АКМ 5. Композиционный материал вводили вковш при разливке металла, нагреваемого до 590 С. Количество вводимого композиционного материала определяли из расчета обеспечения в отливках содержания графита, равного 0,8 мас. Расплав доводили до жидко-твердого состояния, из которого затем на горизонтальной машине литья под давлением формовали образцы в виде втулок, из которых вырезали образцы для испытаний на трение. Определяли коэффициент трения по закаленной стали 4 ОХ твердостью НВ 200 при удельной нагрузке 10 МПа в УСЛОВИЯХ ГРЗНИЧНОГО ТРЕНИЯ (КЗПВЛЪНЗЯ смазка), а также износостойкость, которую определяли как потерю массы цилиндрического образца и 10 мм при торцевом трении о стальную шайбу после 500 км пути трения. Пример составов композиционного материала, режимов способа его получения и свойства сплава,полученного после обработки композиционным материалом, приведены в табл. 1 и 2.Как следует из приведенных в таблгщах данных, присутствие графита в длюминиевом сплаве резко повышает антифрикционные свойства. Медь и магний при таком соотношении к кремнию не способствуют образованию карбидов ЗЛЮМИНИЯ И. КРЕМНИИ, ЧТО дает ВОЗМОЖНОСТЬ ПОвысить обрабатываемость сплава, а также усвояемость графита. Введение эвтектического сплава-припоя, который расплавляется при 512 С и растекается, взаимодействуя с ювинильными участками алюминия, способствует быстрому растворению композиционного материала и обеспечивает высокое качество схватывания алюминиевого порошка.Своиства Содержание компонентов в алюминиевом КМ, мае. И, обрабатываемого сплава АКМЗокись , , коэффициент износ алюминия кремний , трении (потеря веса), г 1. 3 0,4 д 5 0,8 0,8 остальное 0,02 11,0021 2. 10 0,4 5 0,8 0,8 0,009 0,002 3. 20 0,4 5 0,8 0,8 ь 0,011 0,0028 4. 10 , 0,05 5 0,8 0,8 - 0,013 О,0 О 21 5. 10 1,0 5 0,8 , 0,8 - 0,010 0,0025 6. 10 1,2 5 0,8 0,8 - 0,024 0,0026 7. 10 0,4 - 3,5 0,8 0,8 0,021 0,0034 8. 10 0,4 4 е 0,8 - 0,8 - 0,015 0,0021 9. 10 0,4 5,5 0,8 0,8 0,017 0,0 О 23 10. 10 0,4 5 0,5 , 0,8 - 0,018 0,0031 11. 10 0,4 5 0,6 0,8 - 0,011 0,О 021 12. 10 0,4 5 1,2 0,8 - 0,018 о 0.0028 13. 10 0,4 5 1,3 0,8 - 0,027 0,003 14. 10 . 0,4 5 0,8 0,5 - - 0,02 0,0034 15, 10 0,4 5 0,8 . 0,6 - , 0,013 0,0022 16. 10 0,4 5 0,8 1,5 - - 0,012 00026 17. 10 0,4 5 0,5 1,7 - - 0,019 0003,4 18. 10 0,4 - - - - 0,027 0,0029. Свойства Параметры способа обрабатываемого сплава Нине АКМБ ПП размер частиц, МКМ содержание ОТНОШЕНИЕ размера частицэвтектичес- основною сплава скорость температура коэффициент износГосударственное патентное ведомство Республики Бсларусь