АНТИФРИКЦИО́ННЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ

АНТИФРИКЦИО́ННЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ (от ан­ти… и лат. fric­tio – тре­ние), ма­те­риа­лы, об­ла­даю­щие низ­ким ко­эф. тре­ния. При­ме­ня­ют­ся для из­го­тов­ле­ния де­та­лей, ра­бо­таю­щих гл. обр. в ус­ло­ви­ях тре­ния сколь­же­ния (под­шип­ни­ки, втул­ки и др.). В ка­че­ст­ве пер­вых А. м. слу­жи­ла дре­ве­си­на плот­ных по­род де­ревь­ев. В 1839 амер. изо­бре­та­тель И. Баб­бит пред­ло­жил кон­ст­рук­цию под­шип­ни­ка с за­лив­кой мяг­ким ме­тал­лом, по­сле че­го А. м. на ос­но­ве оло­ва и свин­ца ста­ли на­зы­вать баб­би­та­ми. Про­из­вод­ст­во пер­вых А. м. в Рос­сии ос­вое­но в 1860-х гг. А. С. Лав­ро­вым на брон­зо­ли­тей­ном за­во­де в Гат­чи­не.

А. м. ха­рак­те­ри­зу­ют­ся зна­чит. из­но­со­стой­ко­стью, хо­ро­шей при­ра­ба­ты­вае­мо­стью, вы­со­кой ме­ха­нич. проч­но­стью и пла­стич­но­стью, кор­ро­зи­он­ной стой­ко­стью. Из них из­го­тов­ля­ют под­шип­ни­ки сколь­же­ния для тур­бин, дви­га­те­лей внутр. сго­ра­ния, элек­тро­дви­га­те­лей, ком­прес­со­ров и др. ме­ха­низ­мов. В ка­че­ст­ве ан­ти­фрик­ци­он­ных ис­поль­зу­ют разл. ма­те­риа­лы. К осн. ме­тал­ли­че­ским А. м. от­но­сят­ся брон­зы, баб­би­ты, ла­ту­ни, алю­ми­ние­вые спла­вы, спла­вы на же­лез­ной ос­но­ве; их до­пу­сти­мые на­гру­зоч­но-ско­ро­стные ха­рак­те­ри­сти­ки: ско­рость сколь­же­ния в пре­де­лах 1–50 м/с, да­вле­ние на опо­ру 2,5–25 МПа. Вы­бор ма­те­риа­ла оп­ре­де­ля­ет­ся ус­ло­вия­ми ра­бо­ты под­шип­ни­ков: баб­би­ты и алю­ми­ние­вые спла­вы – при боль­ших ско­ро­стях и на­груз­ках; брон­зы – при по­вы­шен­ных дав­ле­ни­ях и ср. ско­ро­стях сколь­же­ния; ла­ту­ни – при не­вы­со­ких на­груз­ках; ан­ти­фрикц. сталь и чу­гун – при зна­чит. дав­ле­ни­ях и ма­лых ско­ро­стях сколь­же­ния. Баб­би­ты, брон­зы, алю­ми­ние­вые спла­вы при­ме­ня­ют в осн. в ви­де слоя, за­ли­то­го по ста­ли, или би­ме­тал­лич. лен­ты; боль­шое рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли мно­го­слой­ные под­шип­ни­ки, в ко­то­рых спла­вы и ме­тал­лы уло­же­ны слоя­ми на проч­ную сталь­ную ос­но­ву. Ми­не­ра­ло­ке­ра­ми­че­ские А. м. (на ос­но­ве ок­си­дов алю­ми­ния, крем­ния, маг­ния) ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­кой из­но­со- и те­пло­стой­ко­стью; под­шип­ни­ки из этих ма­те­риа­лов пред­на­зна­че­ны для ра­бо­ты без смаз­ки, при по­вы­шен­ной темп-ре, а так­же в аг­рес­сив­ных сре­дах. Спе­чён­ные А. м. (же­ле­зо­гра­фит, брон­зо­гра­фит, же­ле­зо – медь – гра­фит и др.), об­ла­да­ющие от­но­сит. по­ри­сто­стью (20–30%), яв­ля­ют­ся са­мо­сма­зы­ва­ющи­ми­ся; пред­наз­на­че­ны для из­го­тов­ле­ния де­та­лей, эк­сплу­ати­ру­емых в ус­ло­ви­ях су­хо­го тре­ния при не­вы­со­ких ско­ро­стях сколь­же­ния (до 5–10 м/с) и от­сут­ствии удар­ных на­гру­зок. Под­шип­ни­ки из спе­чён­ных А. м. ус­та­нав­ли­ва­ют в труд­но­до­ступ­ных для смаз­ки ме­стах. Уг­ле­гра­фи­то­вые А. м. со­сто­ят из сме­си гра­фи­та, не­фтя­но­го кок­са и ка­мен­но­уголь­ной смо­лы; спо­соб­ны ра­бо­тать без смаз­ки при вы­со­ких темп-рах (до 500 °С и вы­ше) и не­боль­ших удель­ных на­груз­ках. Для по­вы­ше­ния ан­ти­фрикц. свойств эти А. м. про­пи­ты­ва­ют ме­тал­ла­ми (Sn, Pb, Cu и др.) или их со­ля­ми. По­ли­мер­ные А. м. при­ме­ня­ют в уз­лах тре­ния при не­боль­ших ско­ро­стях сколь­же­ния и удель­ных на­груз­ках; из­го­тов­ля­ют­ся на ос­но­ве тер­мо­ре­ак­тив­ных смол (напр., фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ных, эпо­ксид­ных, фу­ра­но­вых) или тер­мо­пла­стов (по­ли­ами­ды, по­ли­ими­ды, по­ли­ари­ла­ты, со­по­ли­ме­ры фор­маль­де­ги­да и др.). Ма­те­риа­лы из фто­ро­пла­ста-4 и по­ли­эти­лена вы­со­ко­го дав­ле­ния (ан­ти­фрикц. са­мо­сма­зы­ваю­щие­ся пла­ст­мас­сы) при­ме­ня­ют без смаз­ки. Ме­тал­ло­фто­ро­пла­сто­вые А. м. со­сто­ят из сталь­ной, мед­ной или др. ме­тал­лич. ос­но­вы с фтор­со­дер­жа­щим по­ли­мер­ным по­кры­ти­ем; экс­плуа­ти­ру­ют­ся при вы­со­ких дав­ле­ни­ях (до 30 МПа) в ши­ро­ком диа­па­зо­не темп-р (от –192 до 250 °С).

К А. м. от­но­сят так­же твёр­дые смаз­ки, из­го­тов­ляе­мые из ор­га­нич. (напр., по­ли­тет­раф­то­рэ­ти­лен, по­ли­ами­ды, по­ли­ими­ды) и не­ор­га­нич. (гра­фит, нит­рит бо­ра, ди­халь­ко­ге­ни­ды ту­го­плав­ких ме­тал­лов и др.) ма­те­риа­лов. Ис­поль­зу­ют­ся в ви­де по­рош­ка или плён­ки для по­кры­тия уз­лов тре­ния ма­шин и ме­ха­низ­мов, ра­бо­таю­щих в осо­бо тя­жёлых ус­ло­ви­ях: при низ­ких (от –200 до –70 °C) или вы­со­ких (300–1000 °C) темп-рах, боль­ших на­груз­ках (до 4000 МПа), в глу­боком ва­куу­ме, при воз­дей­ст­вии ра­диа­ции, в за­пы­лён­ной ат­мо­сфе­ре.