169042. lajstromszámú szabadalom • Nagy kopásállóságú csúszó felületpár

3 169042 4 fellép az egymáson csúszó felületek hideghegedése, illetve szinterelődése. Még kenőanyag jelenléte esetén is sűrűn létrejövő fémes kapcsolat jellemző ezek között a viszonyok között. Az alumínium és ötvözetei ilyen körülmények között különösen hajlamosak felületi sérülésre, elsősorban fémleválás formájában. Ennek megfelelően az alumínium, illetve ötvözetei általában nem kerültek alkalmazásra gépekben és terhelésnek kitett helyeken, ahol az alumíniumból készült elemek egyéb alkatrészekkel súrlódnának, még akkor sem, ha a kenés lehetősége biztosított. Alkalmazásuk viszont kívánatos lenne kis súlyuk és viszonylagos olcsóságuk következtében. Sok helyen úgy oldják meg a problémát, hogy az ilyen körülmények között működő alumínium alkatrészeket olyan fémréteggel borítják vagy bélelik, amelyek ilyen területen megfelelően működik. Forgólapátos szivattyúknál például az alumínium szivattyúház belsejét kibélelik, hogy a ház belső • falának kopása miatt fellépő tömítetlenséget elkerüljék és, hogy a lapátok ne hegedhessenek a szivattyúház falához. Célunk a jelen találmánnyal az említett hátrányok kiküszöbölése, és olyan csúszó felületpár kialakítása, amely magas hőmérsékleten, rossz kenési viszonyok között is biztonságosan üzemel. A kitűzött feladatot a jelen találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a fokozott kopásállóságú felülettel rendelkező csúszó felületpár mindkét elemének felülete olyan ötvözetből van, amelynek legalább 60 atom%-a legalább két átmeneti fémből áll, amelyek atomátmérő aránya 1,05-1,68, az ötvözet mikroszerkezetében pedig 10-100 térfogat% főként Laves-fázisból álló kemény fázis és 0—90 térfogat% lágy mátrix van, és az egész mikroszerkezet legalább 10 térfogat% Laves-fázis. A találmány szerint kialakított csúszó felületpár kialakításakor célszerű a két felületet alkotó ötvözetekben legalább az egyik átmeneti fémet azonosnak választani. Igen jó eredmény érhető el azonban úgy is, ha az egyik felület alumínium ötvözet. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha az egymáson súrlódó felületek mindegyikét ugyanabból a fent ismertetett ötvözetből készítjük, a csúszó felületek üzem közben alig kopnak. Az ilyen ötvözetek súrlódási tényezője saját anyagán súrlódva számos esetben meglepően alacsony, gyakran kisebb, mint a hagyományos csapágyfémeké. Ezen túlmenően az ilyen módon kialakított súrlódó felületek mintegy 1100C°-ig károsodás nélkül üzemelnek. A találmány szerint kialakított felületek olyan jó tulajdonságokkal rendelkeznek, hogy alumínium-bázisú ötvözetből készített felületen súrlódva az alumínium-bázisú ötvözet sem szenved jelentős károsodást. A találmány szerinti felületpár alkotó ötvözet egyik célszerű összetételénél az ötvözet legalább 45súly% kobaltot vagy nikkelt, 20-42 súly% molibdént és kobalt tartalom esetén 17-25 súly%, nikkel tartalom esetén 8-22súly% krómot tartalmaz, továbbá 1,5—12súly% közötti mennyiségben annyi szilícium van benne, hogy az ötvözet mikroszerkezetének 10-100 térfogat%-a főként Laves-fázisból álló kemény fázis, 0—90 térfogat%-a viszonylag lágy mátrix, és az egész mikroszerkézet legalább 10 térfogat%-a Laves-fázis. Különösen kedvező összetételű ötvözet, amely-5 ben a kemény fázis 20-75 térfogat%, és lényegében 45-59% kobaltból, 22-36% molibdénből, 17-25% krómból, valamint 1,5-5% szilíciumból áll. Ugyancsak kedvező kemény fázis összetételt ad 50-55% kobalt, 22-29% molibdén, 17-22% 10 króm, és 1,5-4% szilícium. Még kedvezőbb tulajdonságokat biztosít egy 53% kobaltból, 28% molibdénből, 17% krómból és 2% szilíciumból, vagy 51% kobaltból, 25% molibdénből, 22% krómból és 2% szilíciumból álló kemény fázis. 15 További kedvező kialakítás 20-75 térfogat% kemény fázis esetén 48-63% nikkel, 22-36% molibdén, 8—22% króm, és 1,5-5% szilícium, vagy 48-63% nikkel, 24-36% molibdén, 8-16% króm és 2—5% szilícium. Még kedvezőbb hatást biztosí-20 tanak a 62% nikkelt, 28% molibdént, 8% krómot és 2% szilíciumot, vagy 50% nikkelt, 32% molibdént, 15% krómot és 3% szilíciumot, vagy 43% nikkelt, 35% molibdént, 9% krómot és 3% szilíciumot tartalmazó kemény fázisok. 25 A találmány szerinti megoldás széles körben alkalmazható olyan mechanikai rendszereknél, amelyekben működés közben két vagy több alkatrész egymáson csúszik. Az ismertetett kialakítás olyan esetben is alkalmazható, amikor a súrlódó 30 alkatrészek kenése nem megoldható, vagy a csúszó elemek rossz kenési tulajdonságokkal rendelkező közegben mozognak. Ugyancsak alkalmazható a találmány szerinti megoldás olyan esetekben, amikor csak határrétegsúrlódásos kenés biztosítható. Ez ál-35 tálában akkor fordul elő, amikor az egymáson csúszó alkatrészek egymáshoz viszonyított kis sebessége és a nagy terhelés miatt hidrodinamikai kenés kialakítása megoldhatatlan. 40 A találmány szerinti megoldásnál a csúszó felületek bármelyike lehet helyhezkötött, ha legalább az egyik úgy van kialakítva, hogy a másikhoz képest elmozdulhat, miközben azon csúszik. Az így egymáson elmozduló felületeket nevezzük leírá-45 sunkban csúszó felületpárnak. Ilyen jellegű csúszó kapcsolat előfordulhat - mint már mondottuk - siklócsapágyakban, a forgó és az álló felületek között, forgólapátos szivattyúkban a lapátok és a szivattyúház között, 50 vagy akár fogaskerekek egymáson csúszva legördülő felületeinél. Jellemző alkalmazási terület ezeken kívül például, hengerek és bennük mozgó dugattyúk felületei. Az egymáson elcsúszó felületek közötti relatív 55 elmozdulás is sokféle lehet. A csúszó kapcsolat a két felület között lehet diszkrét, például oszcilláló vagy alternáló mozgás formájában, amikor csak az egyik felület végez mozgást, és a másik helyhez kötött, vagy lehet forgómozgás, amikor az egyik 60 elem a másikon folyamatosan csúszik-A találmány szerinti csúszó felületpárt alkotó ötvözeteket tetszőleges ismert módon lehet előállítani. A felület készülhet az alkatrésszel azonos anyagból és akár egy darabból is lehet vele. Ké-65 szülhet viszont a felület az alkatrésztől eltérő öt-2