Графит АО-600

Графит АО-600 — антифрикционный обожжённый углеродный материал, предназначенный для работы в узлах трения без смазки. Аббревиатура расшифровывается как «антифрикционный обожжённый», а число 600 указывает на предельную рабочую температуру в неокислительной среде — до 600 °C. Материал относится к группе антифрикционных углеродных композитов и широко применяется в машиностроении, нефтехимии и энергетике.

Состав и структура антифрикционного обожжённого графита АО-600

Антифрикционный графит АО-600 получают из смеси непрокалённого нефтяного кокса и каменноугольного пека с добавкой природного графита. После формования заготовки проходят обжиг — высокотемпературную обработку, при которой происходит частичная кристаллизация углеродной матрицы. В результате формируется каркас из коксовых частиц, скреплённых связующим коксом.

Принципиальное отличие марок АО от графитированных марок АГ состоит в том, что обожжённый материал не проходит стадию графитации (нагрева до 2500–3000 °C). Поэтому кристаллическая структура АО-600 менее совершенна, чем у графитированных антифрикционных марок. Это обуславливает повышенную твёрдость и прочность АО-600, но более низкую теплопроводность по сравнению с марками АГ.

Физико-механические свойства графита АО-600

Ниже приведены основные характеристики материала АО-600. Следует учитывать, что свойства конкретных партий могут варьироваться в зависимости от условий производства.

Обожжённый графит АО-600 обладает большей твёрдостью и механической прочностью на сжатие, чем графитированные марки серии АГ. Это объясняется менее совершенной кристаллической структурой: частицы кокса сохраняют аморфную составляющую, что повышает сопротивление деформации. Обратная сторона — пониженная теплопроводность: у графитированных материалов она существенно выше за счёт упорядоченной кристаллической решётки.

Химическая стойкость

Углеродные антифрикционные материалы, включая АО-600, отличаются высокой химической инертностью. Материал устойчив к воздействию:

• большинства минеральных и органических кислот (вплоть до температуры кипения кислоты);
• растворов солей;
• всех распространённых органических растворителей.

Ограничение: АО-600 имеет пониженную стойкость в концентрированных растворах едких щелочей. Также при температурах выше 250–300 °C в окислительных средах начинается взаимодействие углерода с кислородом, что приводит к постепенному разрушению материала.

Условия эксплуатации графита АО-600

Температурные режимы

Допустимые рабочие температуры зависят от характера среды:

В окислительных средах при превышении допустимой температуры углерод вступает в реакцию с кислородом, что ведёт к ускоренному износу и разрушению изделий. В бескислородных условиях материал сохраняет работоспособность до 600 °C — именно эта цифра отражена в марке.

Допустимые нагрузки и скорость скольжения

Для деталей из обожжённого антифрикционного материала марки АО рекомендуются следующие эксплуатационные ограничения:

Изделия из АО-600 работоспособны при трении без смазки в условиях постоянной или плавно меняющейся нагрузки. При работе пары «металл — графит» на поверхности металлического контртела формируется тонкая графитовая плёнка, а на поверхности графитовой детали — слой ориентированных кристаллов графита. Именно эти поверхностные слои обеспечивают эффект самосмазывания и низкий коэффициент трения.

Пропитка графита АО-600 металлами

Для повышения газоплотности и механических характеристик АО-600 пропитывают баббитом либо сплавом свинца с оловом. Пропитка заполняет открытую пористость материала, в результате чего:

• повышается непроницаемость изделия для жидкостей и газов;
• возрастает допустимое удельное давление;
• улучшаются антифрикционные характеристики в парах трения.

Необходимо учитывать, что максимальная рабочая температура пропитанного материала ограничивается температурой плавления пропиточного металла. Например, при пропитке баббитом рабочая температура снижается примерно до 230 °C, при пропитке свинцом и оловом — до 300 °C.

Области применения антифрикционного графита АО-600

Материал АО-600 используют в узлах трения машин и агрегатов, работающих без смазки или с минимальным количеством смазки при спокойной либо плавно меняющейся нагрузке. Основные области применения:

• вкладыши радиальных и упорных подшипников скольжения;
• уплотнительные кольца компрессоров и насосов;
• поршневые уплотнения и направляющие кольца;
• направляющие втулки;
• детали торцевых уплотнений.

Изделия из АО-600 востребованы в нефтехимической, энергетической, металлургической, пищевой и текстильной отраслях — везде, где требуется надёжная работа антифрикционных графитовых узлов в агрессивных средах и при повышенных температурах.

Формы поставки

Графит АО-600 поставляется в виде заготовок стандартных типоразмеров: блоки, втулки, кольца, пластины. Возможно изготовление готовых изделий по чертежам заказчика. Материал хорошо поддаётся механической обработке — точению, фрезерованию, сверлению, шлифованию, что позволяет получать детали с точными размерами и малыми допусками.

Отличия АО-600 от графитированных марок серии АГ

Обожжённый материал АО-600 и графитированный АГ-600 изготавливаются из одного и того же сырья, но проходят разные стадии термообработки. АГ-600 подвергается графитации при температурах 2500–3000 °C, что формирует более совершенную кристаллическую решётку. В результате марки АГ отличаются более высокой теплопроводностью и допустимой скоростью скольжения (до 20 м/с для АГ-600 против 10 м/с для АО-600), но имеют несколько меньшую твёрдость.

В серии обожжённых материалов помимо АО-600 выпускаются марки АО-1500 и АО-2500, отличающиеся более высокой допустимой рабочей температурой в неокислительных средах — до 1500 °C и 2500 °C соответственно. Выбор конкретной марки определяется условиями эксплуатации узла трения.