Втулки Металл-Графит

Металлографитовые втулки: марки, свойства и применение по ГОСТ 26719-85

Металлографитовые втулки — это антифрикционные изделия из порошковых материалов на основе меди с добавлением графита, изготавливаемые методом порошковой металлургии. Благодаря пористой структуре и включениям графита они обеспечивают самосмазывание и работают в узлах трения без постоянной подачи жидкой смазки. Основные требования к таким материалам регламентирует ГОСТ 26719-85 «Материалы антифрикционные порошковые на основе меди. Марки».

Марки антифрикционных материалов по ГОСТ 26719-85

Стандарт устанавливает несколько марок порошковых материалов на медной основе. В обозначении марки буквы «ПА» означают «порошковый антифрикционный», «Бр» — бронза, «О» — олово, «Гр» — графит, цифра после «Гр» указывает на примерное содержание графита.

БрОГр — бронзографит с графитом 0,5–1,0%

Химический состав: медь — основа, олово 9,5–10,5%, углерод (графит) 0,5–1,0%. Пористость 15–28%, твёрдость НВ не менее 250 МПа. Применяется в подшипниках узлов трения с умеренными нагрузками: текстильные машины, бытовая техника, малогабаритные редукторы.

БрОГр2 — бронзографит с графитом 1,5–2,5%

Химический состав: медь — основа, олово 9,0–11,0%, углерод 1,5–2,5%. Пористость 15–25%, твёрдость НВ не менее 250 МПа. Наиболее распространённая марка для изготовления бронзографитовых втулок. Используется в подшипниках скольжения швейных машин, электродвигателей малой мощности, конвейеров, счётно-вычислительной техники.

БрОГр4 — бронзографит с повышенным содержанием графита 3,0–4,5%

Химический состав: медь — основа, олово 9,0–11,0%, углерод 3,0–4,5%. Пористость 10–25%, твёрдость НВ не менее 200 МПа. Предел прочности при радиальном сжатии — не менее 110 МПа. Повышенное содержание графита обеспечивает улучшенные антифрикционные свойства при работе без смазки.

Другие марки по ГОСТ 26719-85

Помимо графитсодержащих бронз, стандарт включает:

• БрО — бронза без графита (9,5–10,5% Sn), пористость 18–27%, для работы при смазке маслом;
• БрОЖГр — бронза с железом (19–21% Fe) и графитом, повышенная прочность;
• БрОХ, БрОХН — хромсодержащие бронзы с высокой твёрдостью (НВ 800–900 МПа) для тяжёлых нагрузок;
• ДГр10 — медь с 9–11% графита для высокоскоростного трения (до 50 м/с) и агрессивных сред.

Условия эксплуатации и трибологические свойства

Согласно приложению 2 ГОСТ 26719-85, материалы марок БрОГр, БрОГр2, БрОГр4, БрОЖГр работают в следующих режимах:

Режим со смазкой маслом

Допустимое давление — до 6 МПа при скорости скольжения до 2 м/с. Коэффициент трения 0,03–0,06. Низкий износ и бесшумность работы.

Режим самосмазывания

Допустимое давление — до 3 МПа при скорости скольжения 1–2 м/с. Температурный диапазон — от минус 60°C до плюс 120°C. Графит, равномерно распределённый в матрице, формирует на поверхности трения защитную плёнку, снижающую износ и предотвращающую задиры.

Особенности материала БрО (без графита)

При ограниченной смазке допустимое давление — до 1,9 МПа при скорости до 1,5 м/с. Коэффициент трения 0,01–0,04. Не требует дополнительной смазки в течение 3000–5000 часов работы.

Технология изготовления втулок порошковой металлургией

Производство металлографитовых втулок включает несколько этапов:

Подготовка шихты

Смешивание порошков меди, олова и графита в заданных пространствах. Для марок с повышенным содержанием графита (БрОГр4) требуется тщательное перемешивание для равномерного распределения компонентов. Добавляются технологические связующие для улучшения прессуемости.

Компактирование (прессование)

Формование заготовок в пресс-формах под давлением 200–600 МПа. Плотность прессовки составляет 70–85% от теоретической. Геометрия пресс-формы определяет размеры готовой втулки с учётом усадки при спекании.

Спекание

Термообработка в защитной атмосфере (аргон, азот, вакуум) при температуре 800–900°C. Продолжительность спекания — 1–4 часа в зависимости от размера изделия. В процессе спекания формируется однородная структура α-твёрдого раствора олова в меди с включениями графита и пор.

Финишная обработка

Калибровка и механическая обработка для обеспечения требуемых допусков. При необходимости — пропитка маслом для усиления самосмазывающих свойств. Пористая структура позволяет втулке удерживать масло и отдавать его в зону трения при нагреве.

Области применения металлографитовых втулок

Втулки из антифрикционных порошковых материалов применяются в узлах трения, где затруднена или нежелательна постоянная подача смазки.

• Текстильная промышленность — подшипники веретён, направляющих;
• Пищевое оборудование — узлы, контактирующие с продуктами, где недопустима жидкая смазка;
• Бытовая техника — электродвигатели, редукторы, приводы;
• Автомобильная и тракторная техника — направляющие втулки, подшипники вспомогательных механизмов;
• Приборостроение — прецизионные подшипники скольжения;
• Химическое оборудование — узлы, работающие в агрессивных средах;
• Насосное оборудование — подшипники и уплотнения.

Преимущества перед литыми бронзами и полимерами

Порошковые антифрикционные материалы по ГОСТ 26719-85 имеют ряд преимуществ.

• Способность работать без внешней смазки благодаря пористой структуре и включениям графита;
• Низкий и стабильный коэффициент трения (0,03–0,06);
• Высокая износостойкость — срок службы в 2–5 раз выше, чем у полимерных аналогов;
• Бесшумность работы;
• Экономия материала — изготовление методом порошковой металлургии позволяет получать изделия, близкие к конечной форме;
• Замена литых бронз (БрОЦС5-5-5, БрО10) и подшипников качения в ряде применений.

Формы поставки

Поставляем металлографитовые втулки и заготовки из материалов по ГОСТ 26719-85.

• Готовые втулки по чертежам заказчика;
• Цилиндрические заготовки для последующей механической обработки;
• Втулки с фланцем;
• Кольца и шайбы.

Минимальная партия — от 1 штуки. Изготовление по индивидуальным размерам. При оформлении заявки укажите марку материала, размеры (внутренний и наружный диаметр, высоту), допуски и условия эксплуатации.

Соответствие стандартам

Материалы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 26719-85, который гармонизирован с международным стандартом ISO 5755 в части марок БрО, БрОГр и БрОГр2. Методы контроля: пористость — по ГОСТ 18898-89, твёрдость — по ГОСТ 25698, прочность при радиальном сжатии — по ГОСТ 26529-85.