05.04.2023
Sintered aluminum alloys for anti-friction purposes
Two types of sintered aluminum alloys for antifriction purposes have been developed, some of which contain zinc, others - up to 60 vol. % solid intermetallic inclusions. The alloys are intended for the manufacture of sliding bearings, replacing bearings made of sintered and cast deformed tin bronze in technological equipment and products where reducing the weight and cost of products is important.
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.