Спеченные алюминиевые сплавы антифрикционного назначения

Назначение



Разработаны два типа спеченных алюминиевых сплавов антифрикционного назначения, одни из которых содержит цинк, другие - до 60 об. % твердых интерметаллидных включений. Сплавы предназначены для изготовления подшипников скольжения, заменяющих подшипники из спеченной и литой деформированной оловянистой бронзы в технологическом оборудовании и изделиях, где важно уменьшение веса и стоимости изделий.

Краткая характеристика
Спеченные алюминиевые сплавы антифрикционного назначения обладают гораздо меньшей стоимостью в расчете на единицу объема по сравнению со сплавами на основе меди аналогичного назначения. Благодаря значительному содержанию высокотвердых интерметаллидов (до 60 об. %) спеченные композиционные материалы на основе алюминия имеет высокую износостойкость, соизмеримую с износостойкостью чугуна.

Технико-экономические показатели, технические характеристики сплавов

Пористость, %	5 - 10
Прочность, МПа	200 - 250
Пластичность, %	3 - 5
Твердость HB, МПа	400 - 600
Коэффициент трения со смазкой	0.01 - 0.03
Параметр PV, МПа·м/сек	2 - 3

Удешевление производства деталей из спеченного алюминия по сравнению со спеченными деталями из меди, бронзы, латуни достигается за счет меньшей стоимости алюминиевого порошка в расчете на единицу объема компактного металла. При этом экономится энергия на операциях прессования и спекания.

Основные преимущества



Техническое преимущество спеченных алюминиевых сплавов по сравнению как с литой, так и со спеченной оловянистой бронзой, а также спеченным железом, используемых в качестве подшипникового материала, обусловлено:
- низкой стоимостью Al порошка на единицу объема в беспористом состоянии;
- низким давлением прессования Al порошка (2-3 т/см² вместо 4-5 т/см² для порошка Fe);
- низкой температурой спекания (600-700°C вместо 830°C для Cu-Sn and 1150°C для Fe);
- высокой теплопроводностью Al, которая очень важна для охлаждения подшипников в процессе их работы;
- высокой коррозионной стойкостью алюминия, который, кроме того, не разлагает смазку;
- малым весом подшипников скольжения, благодаря которому уменьшается шум и вибрация оборудования.

Алюминиды MeAl₃ содержат 75 ат. % алюминия. Поэтому, помимо высокой твердости и износостойкости, композиционные сплавы Al-MeAl₃ обладают легким весом.
Введение цинка в алюминий в значительной степени увеличивает пластичность спеченного сплава.

В мировой практике аналогов не существует.

Стадия разработки
Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН подшипники скольжения из новых спеченных алюминиевых сплавов поставлялись на камвольно-суконные комбинаты в Киргизию и города России, на нефтехимический комбинат и электроламповый завод, на табачные фабрики и в троллейбусные депо нескольких российских городов, в ремонтные мастерские автомобильного транспорта и бытовой техники.

В 2006-2007 гг. ИФПМ СО РАН успешно выполнил контракт с южнокорейской фирмой LuBo Industries Inc. по разработке подшипников скольжения на основе алюминия заданных типоразмеров и передаче технологии их изготовления.

Правовая защищенность
Патент РФ №2359051, дата регистрации 20.06.2009 г.

Коммерческие предложения
Договор о дальнейших исследованиях и разработках для получения промышленной технологии.

Контактная информация
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН
634021, г. Томск, пр. Академический, 2/4
Тел.: (3822) 49-18-81, (3822) 49-11-38, (3822) 41-20-66
Факс: (3822) 49-25-76
E-mail: root@ispms.tomsk.ru, arnold_savitskii@mail.ru