Рекомендации по оптимизации составов экспериментальных антифрикционных подшипниковых сплавов на основе алюминия, исходя из результатов механических, трибологических испытаний и исследований поверхностей трения.

Авторы: Гершман И.С., Перетягин П.Ю., Миронов А.Е., Гершман Е.И., Смирнов А., Кузнецова Е.В., Селезнев А.Е., Перетягин Н.Ю., Пристинский Ю.О., Солис Пинарготе Н.В., Захаров Н.Е., Подрабинник П.А., Кошелев М.А.

Назначение: Разрабатываемый алюминиевый высоколегированный сплав сможет заменить антифрикционные бронзы в монометаллических подшипниках скольжения.

Область(и) применения: Все виды транспорта: автотракторный, железнодорожный, трубопроводный, в которых применяются двигатели внутреннего сгорания с бронзовыми подшипниками скольжения, станочное и становое оборудование металлургической и машиностроительной промышленности

Описание, характеристики: По результатам проведенных исследований и испытаний было предложено следующее содержание легирующих элементов в алюминиевом сплаве:

- олово от 9,5 до 10,0 %;

- свинец от 2,0 до 2,5 %;

- медь от 4,0 до 4,5 %;

- цинк от 2,0 до 2,5 %;

- кремний от 0,6 до 0,8 %;

- магний не менее 1,0 %;

- титан от 0,02 до 0,03 %;

- железо не более 0,15 %.

В случае необходимости повышения прочности и твердости сплава рекомендуется увеличить содержание магния, а в случае необходимости снижения прочности и твердости – олово.

Для повышения прирабатываемости сплава рекомендуется повысить содержание кремния и магния или снизить содержание цинка.

Для повышения задиростойкости и износостойкости антифрикционного материала рекомендуется ограничить количество свинца и цинка при увеличении содержания магния и кремния.

Для уменьшения износа стального контртела в составе сплава рекомендуется повысить количество олова и магния при ограничении содержания меди.

Преимущества перед известными аналогами: Алюминиевые сплавы в 3 раза легче и в 3 раза дешевле используемых в настоящее время антифрикционных бронз. С учетом того, что температура плавления алюминия составляет 654 °С, а температура плавления меди составляет 1083 °С технологии получения алюминиевых сплавов существенно дешевле технологии изготовления бронз. Поэтому алюминиевые подшипники скольжения будут в несколько раз дешевле бронзовых подшипников. При аварийной ситуации задир бронзовых подшипников сопровождается необратимыми повреждениями стального вала. В аналогичной ситуации с алюминиевыми подшипниками повреждение вала будут носить обратимый характер. С этим связаны экономические и социальные аспекты работы.

Правовая защита: Заявка на патент на изобретение «Антифрикционный алюминиевый сплав для монометаллических подшипников скольжения» №2018141927 от 28.11.2018

Заявка на патент на изобретение «Антифрикционный алюминиевый сплав для монометаллических подшипников скольжения» №2018141938 от 28.11.2018

Стадия готовности к практическому использованию: Разработан проект технологи получения алюминиевого антифрикционного материала методами литья и спекания.