Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор
Адрес для переписки: Шелег Валерий Константинович – Белорусский национальный технический университет, ул. Б. Хмельницкого, 9, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 292-74-54 metech@bntu.by
Address for correspondence: Sheleg Vаlery K. – Belarusian National Technical University, 9, B. Hmelnitzkogo str., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 292-74-54
Кандидат технических наук
г. Минск
Магистр технических наук
г. Минск
г. Минск
Кандидат технических наук
Барановичи
Барановичи
Предложена конструкция устройства, обеспечивающего возможность получения композиционных отливок подшипников скольжения на основе баббита путем замешивания в расплав легирующих добавок из антифрикционных порошков твердой смазки (графита, дисульфида молибдена и др.), обладающих плотностью, значительно меньшей по сравнению с плотностью самого баббита. Принцип замешивания основан на использовании многочисленных турбулентных потоков, возникающих вследствие вращения в материале расплава литникового стержня с проволочным ворсом, коэффициент плотности набивки которого не менее 0,1. Благодаря всасывающему воздействию этих потоков неметаллические частицы порошка твердой смазки не всплывают на поверхность расплава и после его кристаллизации остаются в теле отливки. Подача легирующего порошка твердой смазки осуществляется одновременно с подачей расплава баббита через центральный и распределительные литниковые каналы, выполненные во вращающемся стержне. Под действием центробежных сил частицы порошка и материал расплава через распределительные каналы вытекают к стенкам изложницы (формы), проходя через зону вращения металлического ворса. При этом благодаря всасывающему воздействию турбулентных потоков, возникающих за движущимся ворсом, происходит интенсивное смешивание частиц порошка с материалом расплава. Кроме того, в результате вращения проволочного ворса обеспечивается измельчение дендритных составляющих в отливках из баббита. Металлографическими исследованиями полученных на разработанном устройстве отливок установлено, что в структуре отливки, полученной по традиционной технологии, в большом количестве содержатся твердые кристаллы интерметаллидных соединений SnSb и Cu3Sn, в то время как в структуре отливки, полученной с использованием предложенного устройства, наряду с вышеупомянутыми интерметаллидными соединениями, наблюдаются внедренные в закристаллизовавшийся расплав частицы порошка твердой смазки C + MoS2.
Abstract. A device design is proposed that makes it possible to obtain composite castings of sliding bearings based on babbitt by mixing alloying additives from antifriction powders of solid lubricants (graphite, molybdenum disulfide, etc.) into the melt, having a density significantly lower than the density of babbitt itself. The principle of mixing is based on the use of numerous turbulent flows resulting from the rotation of a gating rod with a wire pile in the melt material, the packing density coefficient of which is not less than 0.1. Due to the suction effect of these flows, non-metallic particles of solid lubricant powder do not float to the surface of the melt and, after crystallization, remain in the body of the casting. The supply of alloying powder of solid lubricant is carried out simultaneously with the supply of the babbitt melt through the central and distribution gating channels made in a rotating rod. Under the action of centrifugal forces, powder particles and melt material flow through distribution channels to the walls of the mold (mold), passing through the rotation zone of the metal pile. In this case, intensive mixing of the powder particles with the melt material occurs due to the suction effect of turbulent flows arising behind the moving pile. In addition, as a result of the rotation of the wire pile, dendritic constituents are crushed in babbitt castings. Metallographic studies of the castings obtained on the developed device have shown that the structure of the casting obtained by traditional technology contains large quantities of solid crystals of intermetallic compounds SnSb and Cu3Sn, while in the structure of the casting obtained using the proposed device, along with the aforementioned intermetallic compounds, particles of solid lubricant C + MoS2 powder embedded in the crystallized melt are observed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.