169042. lajstromszámú szabadalom • Nagy kopásállóságú csúszó felületpár

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1973. X. 09. (DU-213) Amerikai Egyesült Államok-beli elsőbbsége: 1972. X. 19. (298.838, 298.837) 1973.11. 15. (322, 581) Közzététel napja: 1976. IV. 28. Megjelent: 1977. V. 31. 169042 Nemzetközi osztályozás: F 16 C 33/06 C 22 C 19/02 Feltalálók: Calabrese Salvadoré Joseph mérnök, Troy, New York, Farley Carl W. mérnök, Hockessin, Demo Joseph John mérnök, Wilmington, Ferris Donald Platt mérnök, Wilmington, Delaware, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, Amerikai Egyesült Államok Nagy kopásállósága csúszó felületpár 1 A találmány tárgya nagy kopásállóságú csúszó felületpár. Az olyan mechanikai rendszerekben, amelyek elemei működés közben egymáson csúsznak, az egyes elemek felületei erős koptató hatásnak van- 5 nak kitéve, különösen határréteg súrlódás esetén. Az ilyen rendszerekben az egymáson csúszó felületek rendszerint különböző anyagokból vannak, minthogy az azonos anyagú csúszó felületek terhelésekor periodikus összehegedés és szétválás léphet 10 fel, ami a felületek rendkívül gyors tönkremeneteléhez vezet. A különböző anyagokból készített súrlódó felületek jellemző példái a hengeres perselyben tengelyirányban elmozduló, vagy forgó tengelyek és a sikló csapágyak forgó részei, amelyek a 15 teherhordó elemmel vannak állandó kapcsolatban. Az ilyen rendszerekben az egymással érintkező elemek számos esetben olyan közegben mozognak, amelyek igen rossz kenőanyagok. Ilyenek például a víz, nedves gőz, különböző szerves folyadékok, 20 foszfátok vagy szénhidrogének. A mechanikai rendszerekben egymáson súrlódva működő fémes felületek ezen kívül magas hőmérsékleten bemaródásra és gyors elhasználódásra hajlamosak. Ilyen szerkezetek például a turbóhajtó- 25 művek, amelyekben számos helyen találhatók egymáson forgó és csúszó alkatrészek, pl. turbina főtengely csapágyazásainál, a különböző szelepek szelepszárainál a szelepek nyitásakor és zárásakor vagy utóégető kamrák záróelemeinél, amelyek szin- 30 tén tengelyeken forognak, vagy csapágyakban elforduló tengelyekre vannak erősítve. Felléphet azonban ilyen magashőmérsékletű üzem normál csapágyazásnál is, ha. a kenőanyag elfogyott és elfelejtették utánatölteni. Puha mátrixban finoman eloszlott kemény Laves-fázist tartalmazó ötvözetekről tudott, hogy egymáson súrlódó felületek egyik tagjaként jól alkalmazhatók. Bizonyos esetekben azonban Laves-fázist tartalmazó ötvözet és vele érintkező egyéb fémes anyag alkalmazása esetén is komoly bemaródás és gyors elhasználódás jelentkezik. Ismeretes, hogy az alumínium és számos alumínium ötvözet rendkívül rossz csúszási és súrlódási tulajdonságokat mutat, mind saját anyagán, mind pedig más anyagon súrlódva. Ez az alumínium nagy felületi energiájának tudható be, valamint annak a körülménynek, hogy erős ötvözetképző hajlama van, amelynek következtében könnyen kapcsolódik egyéb fémekhez. Minthogy ezen kívül még meglehetősen lágy és képlékeny is, valamint kristályszerkezetében számos csúszási sík van, nagy érintkezési felületek kialakulására van mód, így az összehegedés és a megfolyás lehetősége igen nagy. Jóllehet az alumínium felületén általában oxid borítóréteg alakul ki, amelyről azt tartják, hogy csúszás esetén jó védelmet biztosít, az alumínium borítórétege kemény és merev, és minthogy lágy felületet borít, könnyen összetörik. Az oxid borítóréteg összetörésekor viszont azonnal 169042