Файл: Сучков, А. Е. Резервы экономии металла в машиностроении.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 40

Характерные свойства антифрикционных материалов, выпускаемых в СССР

Характерные свойства

Бронзографит

Железографит

Плотность, кг/мМО3 (г/см3)

6—6,2

6 ,5 -6 ,7

Пористость, %

15—20

15—20

Твердость НВ, дан/мм2 (кг/мм2)

18—20

35—40

Предел прочности, дан/мм2 (кг/мм2):

60—70

75—80

при сжатии

при срезе

10—12

20—25

Осадка при сжатии, %

45—50

35—40

Максимально допустимая рабочая

60—80

180—200

температура, °С

Максимально допустимая нагрузка,

0,60—0,80

1,0—1,5

дан/мм2 (кг/мм2)

Коэффициент трения по стали:

0,04—0,07

0,07—0,09

всухую

со смазкой

0,004—0,007 0,006—0,009

Фрикционные материалы с большим успехом исполь­ зуются в тормозных узлах и механизмах сцепления до­ рожных и сельскохозяйственных машин и в других агре­ гатах.

Металлокерамические сплавы нашли широкое ис­ пользование в инструментальном производстве. Изделия из них очень тверды и прочны, теплопроводны и стойки при резании. Основу металлокерамических жаропрочных сплавов составляют тугоплавкие соединения (карбиды, бориды, нитриды, силициды). Жаростойкостью обла­ дают только те материалы, которые способны к образо­ ванию окисной пленки для защиты материала от даль­ нейшего окисления. Бориды и силициды отличаются жаростойкостью от других тугоплавких соединений, они могут работать длительное время без существенного окисления при температуре выше 1000 °С.

Жаропрочные сплавы на основе тугоплавких соеди­ нений находят применение для изготовления деталей лопаток турбин, сопел реактивных двигателей и др.

Большие успехи достигнуты в выпуске металлокера­ мических магнитных сплавов. Магнитомягкие материа­ лы (чистое карбональное железо, пермендюр, ферриты и электролитическое железо) экономически выгодно полу­

164


чать непосредственно из шихты путем прессования и по­ следующего спекания изделия необходимой формы. По­ стоянные магниты делают из сплавов на основе железа и размолотой алюминиевой лигатуры. Магнитодиэлектрики представляют собой сочетание магнитных и изоля­ ционных материалов. Они находят широкое применение в радиотехнике и электронике (сердечники контурных катушек индуктивности, дроссели и другие детали).

Рациональное использование металлокерамических изделий позволит сэкономить значительные материаль­ ные и трудовые ресурсы и снизить себестоимость про­ дукции. Сказанное подтверждается многочисленными данными. Так, если из металлокерамики делать только втулки шестерен, то в машиностроении сэкономится бо­ лее 53 тыс. т металлопроката.

Высокая технико-экономическая эффективность тех­ нологии порошковой металлургии вызывает непрерыв­ ный рост объемов производства металлокерамических деталей в автомобилестроении. Это можно проиллюстри­ ровать показателями, приведенными в табл. 41. В про­ изводстве автомобилей уже сейчас применяется более 70 наименований деталей, сделанных из металлических порошков.

В результате внедрения порошковой металлургии для выпуска подшипников скольжения электродвигате­ лей и стартеров генераторов на Калужском заводе авто­ мотоэлектрооборудования себестоимость их снизилась на 3 тыс. руб. На Горьковском автозаводе из металличе­ ских порошков делают шестерни масляного насоса, втулки траверзов лебедки и эксцентрик опорного паль­ ца колодки тормоза. Экономия на тонне металлокерами-

Т а б л и ц а 41

Темпы роста потребления металлокерамических изделий в производстве автомобилей

Показатели

 

 

Годы

 

 

I960

1965

1970

 

 

Объем выпуска металлокерамических

15,6

46,9

80,5

деталей, млн. штук

деталей

Средний вес металлокерамических

0,62

2,5

5,3

на автомобиль, кг

т

Экономия металла в отрасли, тыс.

0,48

2,6

5,6

165


ки составила: по прокату черных

металлов — 2,2, цвет­

ных металлов — 6 т. Применение

этих мер на заводе

снизило себестоимость изделий на 4 тыс. руб.

Анализ потребления металлокерамических материа­ лов в автомобилестроении показывает, что на долю дви­ гателя приходится 35% таких деталей, подвески — 26, управления— 13, оформления — 9, передачи — 8, тор­ мозов — 5, электрооборудования — 2 и деталей для про­ чих узлов — 2%.

Особенно большой эффект дает внедрение деталей из железных порошков в массовое и крупносерийное производство машин. В этом случае удельный вес ис­ пользуемых металлокерамических деталей в автомоби­ лестроении может составить 20—25% веса общего объе­ ма всех изделий, изготовляемых этим методом в целом по машиностроению.

Однако темпы роста производства металлокерамиче­ ских порошков, область внедрения металлокерамических деталей и их удельный вес в машиностроении СССР по­ ка отстают от идентичных показателей высокоразвитых в промышленном отношении стран. Например, в США средний вес металлокерамики на автомобиль в 1970 г. составлял 13, а в СССР-— 5,3 кг. Из металлических по­ рошков в США изготовляются подшипники водяного на­ соса и мотор-подогревателя, ведущего вала, муфты сцеп­ ления, втулки рулевого управления, подшипники колен­ чатого вала, шестерни масляного насоса, упорные шайбы распределительного вала, детали амортизатора,

колодок тормозов и др.

'

порошковой

Значительно возросли темпы

развития

металлургии в Японии, Франции,

Италии,

Швеции и

ФРГ, где средний вес металлокерамических деталей на автомобиль также выше, чем в СССР.

Несомненно, что это отставание вскоре будет преодо­ лено, ибо порошковая металлургия уже сейчас завоева­ ла прочное место в техническом прогрессе всех отраслей промышленности. Она позволяет создавать антифрикци­ онные материалы, которые с успехом могут быть исполь­ зованы для создания подшипников скольжения при определенных нагрузках и скоростях.

Они идут взамен бронзовых вкладышей и подшипни­ ков качения, обеспечивают определенный запас смазки, надежно работают в заданный период. Их применение


особенно выгодно в сельскохозяйственных, транспорт­ ных и дорожных машинах, на смазку которых расходу­ ется много времени и ее трудно защитить от абразивной среды.

Учитывая эти преимущества, объединение «Союзсельхозтехника» приняло решение о выпуске опытной партии тракторных плугов с колесами на металлокера­ мических втулках, что позволяет снизить их себестои­ мость по сравнению с подшипниками качения на 54% и одновременно увеличить срок их службы.

В настоящее время из порошковых материалов дела­ ют подшипники скольжения для сенокосилок, зерновых комбайнов, соломорезок и других сельхозмашин. Практика показывает, что при изготовлении этих дета­ лей из порошковых сплавов металла расходуется в 8 раз меньше, чем при изготовлении их другими методами. Если металлокерамику применять для уплотнительного кольца трактора «ДТ-54», то себестоимость этого из­ делия снизится за счет материала и трудоемкости на 43%.

Металлокерамические материалы, используемые для накладок муфт сцепления грузовых автомобилей, трак­ торов и сельхозмашин, обладают высокой износоустой­ чивостью. При испытании в полевых условиях фирмой «Интернационал» муфты сцепления гусеничных тракто­ ров с металлокерамическими накладками проработали более 4000 час. Пробег грузовых автомобилей с муфта­ ми, облицованными металлокерамическими накладками,

составил 113 тыс. км.

 

предприятий Бело­

Одним из сравнительно мощных

руссии по выпуску

металлокерамических

изделий для

машиностроения

является

Минский завод шестерен

(8 млн. штук). Здесь делают

в основном

подшипники

скольжения, используемые в автомобилях,

сельхозма­

шинах и т. д. Благодаря внедрению

такой

технологии

коэффициент использования

металла

возрос более чем

в 2 раза. При этом ежегодно

экономится

более 100 т

бронзы. Себестоимость тонны деталей, выпущенных ме­ тодом порошковой металлургии, снижена до 691 руб. Только за 1969 г. здесь получено свыше 240 тыс. руб. прибыли.

Выше уже отмечалось, что методом порошковой металлургии делают самые различные детали. Перспек­

167


тивность

развития

последней должна рассматриваться

с точки

зрения ее

экономической эффективности по

сравнению с другими способами изготовления деталей и материалов, а также создания новых материалов и техно­ логических процессов. Чтобы добиться наибольшей эко­ номической эффективности выпуска металлокерами­ ческих деталей, необходимо провести следующие орга­ низационно-технические мероприятия:

организовать крупные специализированные произ­ водства и расширить номенклатуру выпуска как самих металлокерамических порошков, так и изделий из них, повысить качество и снизить себестоимость металлопо­ рошков;

создать высококачественное прессовое и печное обо­ рудование;

подготовить единые технические условия на выработ­ ку металлокерамических порошков, массовые изделия из них и ввести эти показатели в стандарты;

внедрить прогрессивные технологические методы как при выпуске металлокерамических порошков, так и го­ товых изделий из них. Продолжать работы по созданию автоматических линий для производства деталей из ме­ таллокерамики;

внедрить анатикоррозийные покрытия на металлоке­ рамических деталях путем химико-термической обработ­ ки и других наиболее рациональных технологических приемов;

совершенствовать методы контроля качества метал­ локерамических порошков и изделий порошковой метал­ лургии;

увеличить подготовку высококвалифицированных кадров по порошковой металлургии в вузах и средних специальных учебных заведениях;

укрепить материально-техническую базу для науч­ ных исследований в области порошковой металлургии путем создания специальных конструкторских бюро с опытно-промышленным производством;

расширить сферу применения порошковой металлур­ гии в машиностроении, особенно в области создания материалов и технологии изготовления гильз цилиндров двигателя, поршневых колец, шестерен коробок переме­ ны передач, сателитов, высоконагруженных подшипни­ ков и других конструкционных деталей;

168

разработать справочный материал по свойствам при­ менения металлокерамики, экономической эффектив­ ности и- основным параметрам конструирования прессформ.

Эти меры позволят в значительной степени увели­ чить объем выпуска и область использования металло­ керамических изделий, повысить их качество и снизить себестоимость, уменьшить расход металла на произ­ водство машин, оборудования и приборов.