Hõõrdematerjalide peamised uurimissuunad

Hõõrdematerjalide peamised uurimissuunad
Masinatööstuse arenguga kohanemiseks uute hõõrdematerjalide täiustamine ja uurimine, keskendudes järgmistele aspektidele: parandada materjali kulumiskindlust, mis määrab piduriseadme kasutusea; saada piisavalt kõrge ja stabiilne hõõrdetegur, et tagada piduri- ja jõuülekandeseadmete töökindlus ja sujuvus.
Hõõrdematerjalide kuumakindlust iseloomustavad põhimõtteliselt kaks näitajat: vastupidavus oksüdatsioonile kõrgel temperatuuril ja materjali aluseks oleva metallmaatriksi võime säilitada piisavat mehaanilist tugevust. Kõrgemate töötemperatuuride saavutamiseks on toimunud üleminek tulekindlamatele metallidele ja keerulisemale legeerimisele. Näiteks suure koormuse korral rohkema rauapõhiste materjalide, mitte pronksipõhiste materjalide korral: vasepõhiste materjalide töötemperatuuri ja mehaanilise tugevuse piiri parandamiseks kasutatakse vase legeerimiseks tina asemel alumiiniumi; rauapõhised materjalid, millele on lisatud niklit, koobaltit, kroomi, mangaani, volframi, molübdeeni ja muid elemente, et muuta raua legeerimiseks, et veelgi parandada rauapõhise hõõrdematerjali termilist stabiilsust ja mehaanilist tugevust.
Rauapõhised hõõrdematerjalid, mis puutuvad kokku rauaga kõrgel temperatuuril. Samuti kiputakse ebastabiilset grafiiti üha enam asendama inertsete haardumisvastaste ainetega (nagu boornitriid). Suurte koormuste korral pakutakse nikli- ja volframipõhiseid pulbermetallurgilisi hõõrdematerjale. Nende oksüdatsioonikindluse parandamiseks pakutakse välja roostevabast terasest kiududel põhinevaid hõõrdematerjale. Kulumiskindluse tagamiseks kasutatakse hõõrdematerjali metallmaatriksi tugevuse suurendamiseks sama mitmekordset legeerimist.
Hõõrdeteguri parandamiseks ja stabiliseerimiseks on tehtud palju uurimistööd uute hõõrdeainete ja kinnikiilumisvastaste ainete uurimisel. Rauapõhiste hõõrdematerjalide hõõrdeteguri parandamiseks lisati selliseid ühendeid: nagu boorkarbiid, ränikarbiid, tsirkooniumkarbiid, boornitriid jne. Rasketel koormustel töödel ränidioksiidi hõõrdeagensina karbiidiga ja nitriid asendada.
Vasepõhistes materjalides kasutatakse hõõrdetegurina hõõrdetegurina tõhusalt ränidioksiidi, asbesti, mulliiti ja alumiiniumoksiidi. Molübdeendisulfiidi, volframdisulfiidi ja boornitriidi kasutatakse laialdaselt rauapõhistes materjalides hõõrdeteguri reguleerimiseks ja hõõrdumisvastaste omaduste parandamiseks. Sulavad metallist plii, tina, vismut, antimon, kaadmium ja muud lisandid pööravad rohkem tähelepanu, need on temperatuuri tõusu tõttu hõõrdumises ja muutuvad vedelikuks, et vältida libisemisnähtuse teket, stabiliseerida koefitsienti hõõrdumine on kasulik. Kui hõõrdematerjali lisada kui puhast karbiidi või puhast nitriidi stabiilsem, suurem tugevus keeruline ühend on teinud palju tööd. Raua- ja vasepõhised materjalid titaani või tsirkooniumi hapniku, süsiniku, lämmastikuühendite TiO-TiN-TiC või Zr-ZrO-ZrN tahkes lahuses, selle materjali hõõrdetegur on 0.55 , kulumiskindlust saab suurendada rohkem kui 9 korda.
Hõõrdekiirusel 40 ml/s on hõõrdematerjalid, milles on rohkem kui 2% titaanoksiidi ja 3% kuni 10% räni, alumiiniumi, tsirkooniumi, magneesiumi, berülliumi, kaltsiumi ja kroomi oksiide raua- ja vasepõhistes materjalides. soovitatav.
Üks väljapakutud uutest suundadest on panna eelpaagutatud metallmaatriksi poorid sisaldama peeneks jahvatatud klaasipulbrit, mis tehakse selle immutamise teel hõljuvaid klaasiosakesi sisaldava silikoonvaiguga, millele järgneb täiendav kuumtöötlus.
Kui varem põhines pulbermetallurgiliste hõõrdematerjalide tootmine peamiselt praktilisel kogemusel, siis edaspidi pööratakse põhitähelepanu hõõrdepaari töö käigus tekkivate hõõrde- ja kulumismehhanismide uurimisele, mis annab teadusliku vajalike omadustega hõõrdematerjalide projekteerimise alus.