ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ
   НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ


LANGUAGE
  • English

  • ИНСТИТУТ
  • Институт
  • Основные направления исследований
  • Структура
  • Региональная научно-техническая программа
  • Контакты
  • Сотрудничество
  • Аренда

  • ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
  • Непрерывное литьё чугуна и цветных сплавов
  • Непрерывное литьё катодной ленты из CuCl
  • Установка непрерывного литья проволоки из меди, алюминия золота, серебра, припоя
  • Литье силуминов
  • Оборудование ЭШП
  • Непрерывно-циклическое литьё намораживанием
  • Индукционная канальная печь для плавки бронзы
  • Точное литьё по газифицируемым моделям
  • Измельчитель стальной вьюнообразной стружки

  • ПРОДУКЦИЯ
  • Детали из износостойких чугунов
  • Отливки ответственного назначения из стали
  • Антифрикционные алюминиевые сплавы
  • Гильзы цилиндров и уплотнительные кольца из серого специального чугуна
  • Отливки, получаемые методом непрерывного горизонтального литья
  • Цинковые аноды для нанесения гальванического покрытия
  • Биметаллические втулки и диски "сталь-медный сплав"
  • Детали для нефтедобывающего оборудования
  • Пуансоны, фильеры, червячные колеса из специального серого чугуна
  • Диск тормозной из высокохромистого чугуна
  • Заготовки и детали из никелевого чугуна аустенитного класса
  • Центробежное литьё медных сплавов
  • Свинцовые детали

  • ХУДОЖЕСТВЕННОЕ ЛИТЬЕ
  • Художественное литье из цветных металлов

  • УСЛУГИ
  • Аренда
  • Услуги испытательной лаборатории металлов и сплавов
  • Антифрикционные материалы

    Большинство деталей машиностроения, работающих в узлах трения, изготавливают из антифрикционных бронз. В паре со сталью они обладают высокой фрикционной износостойкостью и низкими коэффициентами трения скольжения. Вместе с тем бронзы обладают существенными недостатками - высокие удельный вес и стоимость.
    Содержание меди в земной коре составляет всего 0,01%. Поэтому цены на бронзы и латуни будут только повышаться. Это заставляет искать новые антифрикционные сплавы, которые могли бы заменить традиционную бронзу. В данном направлении наиболее перспективными являются алюминиево-кремниевые сплавы (силумины) с содержанием кремния более 12%. Содержание алюминия в земной коре составляет 9%, а кремния – 28%. По мере совершенствования технологии получения силумина, цены на него будут снижаться. Силумин является перспективным материалом для промышленностей Беларуси и России. Он имеет малую плотность, невысокую стоимость, низкую температуру плавления и высокие литейные свойства.
    Антифрикционный силумин (АС) – инновационная разработка ИТМ НАН Беларуси, на сегодняшний день является наиболее перспективным заменителем бронзы [1-6]. Это новый, относительно легкий и износостойкий сплав на основе алюминия, с высокими механическими и антифрикционными свойствами, который применяется для замены бронз, латуней, баббитов в узлах трения различных машин и механизмов. АС обладает высокой коррозионной стойкостью и малочувствителен к нефти, газовому конденсату, бензину, керосину, воде и атмосферным загрязнениям. АС не применяется в щелочных средах, соляной и серной кислотах. ИТМ НАН Беларуси является разработчиком и единственным производителем заготовок из АС, все права защищены патентами Беларуси и России [7, 8].
    АС исследовали в Санкт-Петербургском институте машиностроения [9]. Были проведены сравнительные триботехнические испытания образцов из АС и бронзы БрОЦС5-5-5.
    Установлено, что при испытании на торцевой машине трения в отсутствие смазки при нормальном напряжении 12,8 Н и вращении со скоростью 620 об/мин:
    - линейный износ образцов из АС по стали 45 в 7 раз выше, чем у аналогичных образцов из бронзы;
    - коэффициент трения скольжения по стали 45 у образцов из АС в 1,65 раз ниже, чем у аналогичных образцов из бронзы.
    Установлено, что при испытании на машине трения СМЦ-2 со смазкой И20А при нормальном напряжении 200 Н и вращении со скоростью 300 об/мин:
    - линейный износ образцов из АС по стали 45 в 23 раза меньше, чем у аналогичных образцов из бронзы;
    - коэффициент трения по стали 45 из образцов из АС в 1,35 раз ниже, чем у аналогичных образцов из бронзы.
    Аналогичные результаты получили по сравнению с бронзой БрАЖ9-4. Испытания проводили на машине трения СМЦ-2 в условиях сухого трения по схеме «вал-втулка» при давлении 0,6 МПа и скорости скольжения образца относительно стального шлифованного вала из стали 45 0,38 м/с. Было установлено, что линейный износ образцов из АС в 10…15 раз ниже, чем у аналогичных образцов из бронзы БрАЖ9-4. Эти испытания свидетельствуют о том, что АС может заменить традиционные антифрикционные бронзы в узлах трения машин и механизмов.

    Были проведены опытно-промышленные испытания деталей из АС в сравнении с аналогичными из бронз.


    № п/п

    Предприятие

    Страна

    Результат

    1

    ПАО «Таганрогский металлургический завод»

    Россия

    Превосходят бронзовые

    2

    ОАО «Первоуральский новотрубный завод»

    Россия

    Превосходят бронзовые

    3

    ОАО «БЕЛАЗ» - управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    4

    ОАО «Витебсклифт»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    5

    ОАО «Управляющая компания холдинга «Бобруйскагромаш»

    Беларусь

    Превосходят серийные из АСП-6

    6

    ОАО «Амкодор - Дзержинск»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    7

    ОАО «Светлогорск Химволокно»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    8

    ОАО «Белшина»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    9

    Завод «Могилевтрансмаш» ОАО «МАЗ»

    Беларусь

    Превосходят бронзовые

    10

    ОАО «Гомельский завод станочных узлов»

    Беларусь

    Превосходят бронзовые

    11

    ОАО «Кузлитмаш»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    12

    ОАО «Завод Оптик»

    Беларусь

    Превосходят бронзовые

    13

    ЧУП «ВС-Техника»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    14

    ОАО «Оршанский станкостроительный завод «Красный Борец»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    15

    РУП «Завод «Эвистор»

    Беларусь

    Не уступают бронзовым

    Эти испытания показали, что детали из АС по износостойкости и ресурсу работы либо превосходят детали из бронз, либо не уступают им.
    В ИТМ НАН Беларуси разработаны технологии получения сплошных и полых заготовок из антифрикционного алюминиево-кремниевого сплава; запатентованы способы получения и оборудование для изготовления  заготовок из антифрикционного силумина; изготовлены опытно-промышленные установки и налажен выпуск заготовок из АС по ТУ BY 700002421.003-2011 [10]:

    сплошных мерных заготовок диаметром до 200 мм и высотой до 150 мм;
    полых заготовок наружным диаметром от 90 до 320 мм и высотой до 150 мм;
    непрерывнолитых прутков диаметром от 38 до 85 мм.

    Опытно-промышленные установки

    Опытная установка непрерывного горизонтального литья силуминов

     

    Опытная установка центробежного литья полых заготовок из силуминов

     

    Опытная установка литья закалочным затвердеванием сплошных заготовок из силуминов

     

    Cплошные мерные заготовки

     

    Полые заготовки

     

    Непрерывнолитые прутки



    Стоимость заготовки из АС в 3 раза меньше, чем аналогичной из бронзы.
    Поставка заготовок из АС осуществляется на более 60-ти предприятий Беларуси, России и Кореи. Область применения заготовок из АС: подшипники скольжения, шестерни червячных колес редукторов, втулки балансиров и шарнирных соединений, вкладыши люнета токарных станков и прессов, втулки сателлитов дифференциалов и сальниковых букс, поршни гидроцилиндров, направляющие втулки и другие детали узлов технологического оборудования.

    Таким образом, антифрикционный силумин является новым триботехническим сплавом, который с успехом заменяет более тяжелые и дорогие бронзы, латуни и баббиты в узлах трения различных машин и механизмов.

     

    Литература
    1. Стеценко В.Ю., Гутев А.П. Производство и применение заготовок из антифрикционного силумина / Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы междунар. науч.-техн. конф.: -Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2015. – С. 126-127.
    2. Стеценко В.Ю., Баранов К.Н. Использование заготовок из антифрикционного силумина для вкладышей люнета токарных станков // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Междунар. научн.-техн. конф., Могилев 16-17 апреля 2015г. – Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2015. – С. 125.
    3. Марукович Е.И., Стеценко В.Ю., Гутев А.П. Литье, свойства и применение антифрикционного силумина // Труды 23-й Междунар. научн.-техн. конф. «Литейное производство и металлургия 2015. Беларусь», Жлобин, 21-22 октября 2015г. / Литейное производство и металлургия, Минск, 2015. – С.9-12.
    4. Стеценко В.Ю., Гутев А.П., Баранов К.Н. Получение слитков диаметром 75мм из заэвтектического силумина АК18 с мелкокристаллической структурой // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: Материалы междунар. науч.-техн. конф., Могилев, 14 - 15 апреля 2016 г. / Белорус.-Рос. ун-т. - Могилев, 2016. - С. 107.
    5. Марукович Е.И., Стеценко В.Ю. Литье силумина. Новые подходы // Литейное производство сегодня и завтра: Труды междунар. науч.-практ. конф., Санкт-Петербург, 15 - 17 июня 2016 г. / Культ-информ-пресс - Санкт-Петербург, 2016. - С. 173.
    6. Стеценко В.Ю., Гутев А.П., Баранов К.Н. Применение антифрикционного силумина для кузнечно-прессового оборудования // Литейное производство и металлургия 2016. Беларусь: Труды междунар. науч.-техн. конф., Минск, 19 - 21 октября 2016 г. - Минск: БНТУ, 2016. - С. 10-12.
    7. Патент BY 17697 C1 2013.12.30, МПК С22С 21/04. Антифрикционный сплав на основе алюминия. Марукович Е.И., Стеценко В.Ю., Ривкин А.И.
    8. Патент RU 2504595, МПК С22С21/04. Антифрикционный сплав на основе алюминия / В.Ю. Стеценко, Е.И. Марукович – 2014. – Бюл. №2
    9. Отчет НИР «Получение сравнительных триботехнических характеристик на бронзовых и силуминовых сплавах»
    10. Технические условия ТУ BY 700002421.003-2011 «Заготовки деталей из антифрикционного силумина»

    Гутев Алексей Петрович
    старший научный сотрудник
    тел. моб. +375 44 702 11 49 (Velcom)

    Баранов Константин Николаевич
    научный сотрудник
    тел. моб. +375 29 390 39 13 (Velcom)

    Copyright © 2017 Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси