Металлические отливки АЧС-4 в Минске

Металлические отливки из антифрикционного чугуна АЧС-4: свойства, применение и параметры

АЧС-4 — серый чугун с пластинчатым графитом, легированный сурьмой, предназначенный для изготовления антифрикционных отливок, работающих в узлах трения со смазкой. Сурьма вводится в расплав в количестве 0,05–0,15 % и модифицирует структуру графита, повышая износостойкость и прирабатываемость поверхности трения. Отливки из АЧС-4 применяются преимущественно для вкладышей подшипников скольжения, втулок, направляющих планок и уплотнительных колец, эксплуатируемых при умеренных нагрузках и скоростях скольжения.

Химический состав и структура

Металлическая основа отливок АЧС-4 — перлит с включениями феррита не более 15 %. Пластинчатый графит распределён равномерно, завихрённой или розеточной формы, что обеспечивает стабильное удержание масляной плёнки в зоне контакта. Легирование сурьмой тормозит рост графитных включений и повышает дисперсность перлита. Твёрдость отливок составляет 170–229 HB, что соответствует требованиям к антифрикционным парам трения без дополнительной термической обработки.

• Углерод — 3,2–3,6 %
• Кремний — 1,8–2,4 %
• Марганец — 0,5–0,8 %
• Фосфор — не более 0,3 %
• Сера — не более 0,12 %
• Сурьма — 0,05–0,15 %

Механические и антифрикционные характеристики

Предел прочности при растяжении отливок из АЧС-4 — не менее 180 МПа, предел прочности при изгибе — 320–380 МПа. Коэффициент трения в паре со сталью 45 при смазке индустриальным маслом И-20А составляет 0,06–0,09. Допустимая удельная нагрузка в подшипниковом узле — до 6 МПа при скорости скольжения до 2 м/с. Материал сохраняет работоспособность при температуре узла трения до 120 C без потери антифрикционных свойств.

Технология литья и механической обработки

Отливки АЧС-4 получают литьём в песчано-глинистые формы или в кокиль. Температура заливки расплава — 1320–1380 C. Сурьму вводят в ковш перед заливкой в виде лигатуры или пруткового материала. Отливки подвергают отжигу при 550–600 C для снятия литейных напряжений. Механическая обработка включает точение, растачивание и шлифование; материал хорошо обрабатывается режущим инструментом из твёрдого сплава ВК8. Шероховатость поверхности трения после финишной обработки — Ra 0,8–1,6 мкм.

Области применения

Отливки из АЧС-4 востребованы в узлах трения металлорежущих станков, прокатного оборудования, насосных агрегатов и компрессоров. Конкретные позиции:

• Вкладыши подшипников скольжения шпиндельных узлов токарных и фрезерных станков
• Втулки направляющих втулок поршневых компрессоров общего назначения
• Уплотнительные кольца и направляющие планки гидравлических прессов
• Подшипники скольжения центробежных насосов перекачки нефтепродуктов
• Втулки шарнирных соединений подъёмно-транспортного оборудования
• Направляющие втулки клапанных узлов арматуры низкого давления

Эксплуатационные ограничения

Отливки АЧС-4 не предназначены для работы без смазки, при ударных нагрузках и в условиях абразивного износа. Не рекомендуется применение при скорости скольжения свыше 3 м/с и температуре узла выше 150 C. В средах с повышенной влажностью и агрессивными парами требуется защитное покрытие или замена на легированные антифрикционные чугуны с более высоким содержанием хрома и никеля.

Вопросы и ответы