Графит АГ-Т1 ТУ 48-20-71-83

Графит АГ-Т1 — антифрикционный графитированный материал, выпускаемый по ТУ 48-20-71-83. Основа — углерод (содержание примесей менее 1 %). Марка относится к классу углеграфитовых антифрикционных материалов серии АГ, предназначенных для работы в узлах трения без подачи внешней смазки.

Как и другие марки серии АГ, материал получают путём графитизации — высокотемпературной обработки при 2500–3000 °С, в результате которой формируется плотная мелкозернистая структура с выраженными самосмазывающими свойствами. При трении на контактной поверхности металлического контртела образуется тонкая ориентированная плёнка из чешуек графита, обеспечивающая устойчивый режим скольжения с низким коэффициентом трения.

Физико-механические свойства графита АГ-Т1

Ниже приведены характеристики материала АГ-Т1, регламентированные ТУ 48-20-71-83. Значения указаны для нормальных условий (20 °С), если не оговорено иное.

Низкое удельное электросопротивление (7,1–9,3 мкОм·м) характерно для графитированных материалов и подтверждает высокую степень упорядоченности кристаллической структуры. Зольность 0,09 % указывает на минимальное содержание минеральных примесей.

Плотность 1,78 г/см³ несколько выше типичного диапазона для искусственного графита (1,4–1,75 г/см³), что объясняется особенностями рецептуры и режима прессования конкретной марки.

Эксплуатационные параметры для узлов трения

Как антифрикционный материал, графит АГ-Т1 рассчитан на работу в парах скольжения при спокойной или плавно меняющейся нагрузке. Рекомендуемые предельные режимы эксплуатации:

Ограничение по температуре в окислительной среде связано с тем, что при температурах выше 400 °С графит начинает активно взаимодействовать с кислородом воздуха. В вакууме или в атмосфере защитного газа (азот, аргон) этого не происходит, поэтому предельная температура значительно выше.

Механизм самосмазывания

Антифрикционные свойства графита обусловлены слоистой кристаллической структурой. Атомные слои углерода связаны между собой слабыми силами Ван-дер-Ваальса и легко скользят друг относительно друга. При работе в паре с металлом на его поверхности формируется тонкая графитовая плёнка — именно она обеспечивает низкий коэффициент трения и минимальный износ. Благодаря этому механизму детали из графита АГ-Т1 способны работать в режиме сухого трения без подачи внешней смазки.

Химическая стойкость

Углеграфитовые материалы серии АГ инертны к большинству агрессивных сред: кислотам (кроме азотной и концентрированной серной при повышенных температурах), щелочам, органическим растворителям, нефтепродуктам, рассолам. Графит не смачивается большинством расплавленных металлов и расплавленным стеклом. Это позволяет применять АГ-Т1 не только в узлах трения, но и в химическом аппаратостроении в качестве наполнителя для графитопластов.

Области применения антифрикционного графита АГ-Т1

Основное назначение — изготовление деталей узлов трения для машин и механизмов, работающих без смазки или в условиях, где применение жидких и пластичных смазок невозможно (высокие температуры, агрессивные среды, особые требования чистоты).

Детали узлов трения

Из графита АГ-Т1 изготавливают подшипники скольжения, уплотнительные кольца (торцевые и радиальные), вкладыши, направляющие втулки, поршневые кольца. Такие детали востребованы в насосном оборудовании (центробежные, вакуумные, химические насосы), компрессорах, паровых турбинах, сушильных цилиндрах бумагоделательных машин и пищевого оборудования.

Лопатки для вакуумных насосов и компрессоров

Графитовые лопатки пластинчато-роторных вакуумных насосов и компрессоров — одно из массовых изделий из антифрикционного графита. При вращении ротора лопатки скользят по внутренней поверхности корпуса, обеспечивая герметичность камер. Самосмазывающие свойства графита позволяют насосу работать в «сухом» режиме.

Применение в машиностроении и металлургии

В машиностроении графит АГ-Т1 используется для изготовления тиглей, литейных форм (кокилей), электродов. В металлургии востребованы графитовые формы для отливки цветных металлов и сплавов, а также оснастка для горячей деформации.

Стекольная и керамическая промышленность

Графитовые раскатники и оправки применяются при формовании стеклоизделий. Благодаря тому, что графит не смачивается расплавленным стеклом и выдерживает температуры до 950 °С и выше в среде без избытка кислорода, детали из АГ-Т1 пригодны для контакта со стекломассой на этапе формования.

Химическая промышленность

Помимо деталей трения, графит АГ-Т1 служит наполнителем при производстве графитопластовых композиций для уплотнительных элементов химических аппаратов. Его химическая инертность и низкая пористость позволяют работать в средах с кислотами и щелочами.

Формы поставки графита АГ-Т1

Материал поставляется в нескольких формах:

Графит хорошо поддаётся механической обработке: точению, фрезерованию, сверлению, шлифовке. Из заготовок можно изготовить детали сложной геометрии с малыми допусками. Обработка ведётся стандартным твердосплавным или алмазным инструментом.

Сравнение АГ-Т1 с другими марками антифрикционного графита

Для выбора оптимальной марки полезно понимать, чем АГ-Т1 отличается от широко распространённых антифрикционных графитов серии АГ-1500 и их модификаций.

Пропитка металлами (баббитом, свинцово-оловянным сплавом) повышает допустимое удельное давление и снижает газопроницаемость, но ограничивает температурный диапазон — при перегреве пропитывающий сплав начинает плавиться и вытекать из пор. Непропитанные марки (АГ-Т1, АГ-1500) сохраняют работоспособность при более высоких температурах, особенно в бескислородных средах.

Условия хранения и рекомендации по эксплуатации

Графитовые заготовки и изделия хранят в сухих закрытых помещениях, защищённых от прямого воздействия влаги и агрессивных паров. Графит гигроскопичен незначительно, однако при длительном хранении в условиях повышенной влажности открытая пористость может частично заполниться водой, что влияет на электрические свойства.

При проектировании узлов трения с деталями из АГ-Т1 следует учитывать:

Механическая обработка графитовых заготовок

Графит АГ-Т1, как и другие искусственные графиты, обрабатывается стандартными методами резания. Особенности обработки:

Материал не даёт сливной стружки — образуется мелкодисперсная пыль. Обязательно применение аспирации (пылеотсоса) в зоне резания. Графитовая пыль абразивна и электропроводна, поэтому её попадание на открытые электрические контакты и направляющие станков нежелательно.

Предпочтительный инструмент — твердосплавные пластины группы К (для обработки хрупких материалов) или алмазный инструмент для чистовых операций. Скорости резания допускаются значительно выше, чем при обработке металлов. Охлаждение, как правило, не требуется; в отдельных случаях применяют обдув сжатым воздухом.

Графит позволяет получать детали сложной формы с точностью до 0,01–0,05 мм, что важно для уплотнительных колец и подшипников скольжения.

Особенности графита АГ-Т1 как теплопроводного материала

Теплопроводность графита АГ-Т1 составляет около 80 Вт/(м·К). Для сравнения: теплопроводность нержавеющей стали — около 15 Вт/(м·К), конструкционной углеродистой стали — порядка 50 Вт/(м·К), серого чугуна — 50–55 Вт/(м·К). Таким образом, графит АГ-Т1 проводит тепло лучше большинства конструкционных сталей и чугунов.

Это свойство важно при проектировании узлов, где в зоне трения выделяется значительное количество тепла: графитовая деталь способствует его отводу, снижая локальные перегревы. Однако при повышении температуры теплопроводность графита снижается — это общее свойство углеграфитовых материалов.

Графитовый порошок на основе АГ-Т1

Помимо заготовок и изделий, графит АГ-Т1 поставляется в виде порошка (измельчённого материала). Графитовый порошок используется как наполнитель при производстве графитопластов, антифрикционных смазок, полимерных композиций с повышенной износостойкостью и теплопроводностью. Также измельчённый графит применяют в качестве сухой смазки, для создания токопроводящих покрытий и в составе противопригарных красок для литейного производства.

Стоимость порошка ниже, чем заготовок, и зависит от объёма поставки. Фасовка — в мешки, объём согласовывается при заказе.

Условия поставки

Графит АГ-Т1 поставляется в виде стандартных заготовок (цилиндры, блоки) и в виде готовых изделий по чертежам заказчика. Стоимость определяется формой поставки, типоразмером и объёмом партии. Для готовых изделий к стоимости материала прибавляется стоимость механической обработки. Конкретные цены и сроки — по запросу.