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粉末冶金减摩材料的应用

  粉末冶金减摩材料通常是以金属或合金为基体,基体应保证减摩零件的强度,以便承受使用条件下外力对接触表面以及轴承整体的载荷。可通过外加硬质相或从内部形成新的硬质相的方式强化基体并提高材料的耐磨性。均匀分布在基体孔隙中的润滑油或固体润滑相能起到减摩作用,它们在轴承和转轴之间形成稳定而连续的油膜或固体润滑膜,而使摩擦系数大大降低。这种由材料内部提供润滑源的方式称为“自润滑”。其作用是使含油轴承在有限外供油的条件下和固体润滑减摩材料在干摩擦条件下仍能正常工作。固体润滑剂的使用温度范围宽,能适应的介质种类多;因此常将它加入金属基体中,改善含油轴承的润滑性能,制造干摩擦条件下使用的减摩材料。常用的固体润滑剂有石墨、MoS、WS、PbS、PbO、FeS、CuS、BN、聚四氟乙烯、铅锡合金、银等。
  粉末冶金减摩材料除大量用作滑动轴承外,还广泛用作导轨、活塞环、密封环、电器的滑动零件等。
  金属多孔含油轴承  按减摩材料的基体金属可分为铜基、铁基、不锈钢基、铝基等几种,其中以铜基和铁基的产量最大,应用最广。典型系列有多孔青铜、多孔铁、青铜-石墨、铁-石墨、铁-合金元素- 石墨-硫化物、铜- 合金元素-石墨-硫化物等。铜基轴承的摩擦系数低,耐蚀性好。铁基轴承的耐磨性高,承载能力大。它们广泛用于轻载荷(载荷不大于10~20kg/cm,滑动速度不大于1~2m/s)和中等载荷(载荷不大于50~100kg/cm,滑动速度不大于3~5m/s,温度不高于200)的使用条件中。含油轴承的润滑原理是在运转时其孔隙中的油自动渗出进行润滑。当轴在轴承中转动时,由于摩擦热使轴承和其中的油温度升高,油的体积膨胀,粘度降低,孔隙对油的毛细引力减小,促使油从轴承内部向摩擦表面排出;在轴和轴承接触区的后侧间隙中产生的局部负压,也把孔隙内的润滑油抽到摩擦表面进行润滑。当轴停转时,由于温度的降低和负压的消失,油又逐渐地被吸回到孔隙中去。上述过程是随着轴承的工作或停止而自动进行的。由于孔隙在过程中起着重要作用,孔隙的大小、形状、分布、表面状态等对轴承的润滑效果和力学性能就有很大影响。用金属多孔含油轴承来代替一般有色金属的或铸铁、铸钢的滑动轴承,不仅能节约有色金属,提高金属利用率,降低加工费用和成本,而且还能提高轴承的可靠性、耐磨性,延长使用寿命。