169042. lajstromszámú szabadalom • Nagy kopásállóságú csúszó felületpár
11 169042 12 mozdulnak el. Ugyanilyen jellegű kapcsolat van a két vagy három lapátos forgólapátos szivattyúknál az ívelt szivattyúház és a forgó részek érintkező felületei között. Ilyen szivattyúkat gyártanak két lapátos vagy három lapátos szerelési egységekkel, 5 szembeforgó lapátokkal. A találmány szerint kialakított csúszó felületpár alkalmazható ilyen szivatytyúkban -mind levegő mind folyadékszivattyúkban - illetve folyadék- vagy gázáramlást energiává alakító generátorokban. Az ilyen rendszerekben a JQ találmány szerinti megoldással alternatív lehetőségek valósíthatók meg az eddig alkalmazott ném berágódó anyagok alkalmazása helyett. A találmány szerint alumíniumötvözetből kialakított csúszó felületpárok biztosítják a megfelelő tömítést anélkül, 15 hogy berágódás vagy gyors elhasználódás jelentkezne. Az ilyen felületek alkalmazása jelentősen leegyszerűsíti például a szivattyú csoportok tervezését és bővíti az alkalmazható anyagok választékát főként a könnyű anyagok közül, amelyek 20 alkalmazásával a berendezés költségei is csökkenthetők. Természetesen ilyen felületpárok alkalmazhatók nem kenhető felületekként is, például ahol a működés vízben, gőzben, szilikonolajban vagy más 25 folyékony közegben történik. Ilyen felületek lehetnek például forróvíz szállító szivattyú, vagy ilyen rendszerekben működő tányérszelepek szelepszárának csapágyazásai. Az ötvözetek jő csúszási viszonyokat biztosi- 30 tanak rossz kenési viszonyok mellett is. Hidraulikus működtetésű rendszerek csúszó felületei, például dugattyúk, dugattyúrudak vagy vegyipari berendezések visszacsapó golyós vagy egyéb szelepei, amelyek záráskor és nyitáskor csúszó felületekkel mű- 35 ködnek. Hasonló alkalmazási terület a fogaskerékszivattyúk, ahol az egymással kapcsolódó fogak, valamint a fogak és a fogaskerékház között fellépő súrlódás a szokásos, anyagok gyors tönkremenetelét okozza. 40 További jellemző alkalmazási területe a találmány szerinti csúszó felületpároknak az olyan berendezések, amelyekben csak határréteg súrlódást létrehozó kenés valósítható meg. A találmány szerint kialakított felületekhez itt is lényegesen na- 45 gyobb élettartam érhető el mint a szokásos anyagokkal. Jellemző alkalmazási helyek, ahol határréteg súrlódás léphet fel például a tengelyre merőleges irányban terhelt csúszó csapágyak, talpcsapágyak, valamint a különböző homlok-, ferde-, nyü- 50 fogazású fogaskerekek, kúpkerekek, csigakerekek /agy hipoid kúpkerekek, továbbá mozgásátalakító mechanizmusok, például bütykös mechanizmusok. Természetesen a találmány szerinti csúszó felületpár alkalmazható hidrodinamikus kenés lehetősége 55 esetén is és az alkatrészek élettartama itt is jóval meghaladja a szokásos alkatrészek élettartamát. A találmány szerint kialakított felületpárok nehézség nélkül üzemelnek 200-1100 C° hőmérsékleten is, 35-211 kg/cm2 felületi nyomás mellett. 60 Ha a kötőanyagot és az ötvözetet külön szilárd fázisként lehet tartani, azaz oldódási hőmérsékletük alatt akkor a felületek akár 1100C° felett is működőképesek. Az így kialakított csúszó felületpár kenése nem szükséges, minthogy a felületek 65 önkenők. A külső levegővel történő érintkezés során fellépő oxidáció biztosítja az önkenést. A felület durvulása ilyen működési körülmények között tulajdonképpen előbb következik be az oxidáció, mint a felületi károsodás hatására. A jól alkalmazható szilícium-tartalmú ötvözeteket az alkotó elemek, illetve vegyületek keverékének megfelelő hőmérsékleten (például 1250-1850 C°) történő olvasztásával, majd lehűtésével lehet előállítani. Az előállított, nikkelt vagy kobaltot, molibdént, krómot és szilíciumot tartalmazó ötvözetek lényegében kobaltból vagy nikkelből álló mátrixot tartalmaznak, amelyet az intermetallikus vegyületek beötvöződése szilárdít meg. Az ötvözet jellemzője, hogy két főbb, metallográfiailag, vegyi úton és röntgen diffrakcióval egyaránt kimutatható fázisból áll. Az egyik fázis az ötvözet legalább 10%-át alkotó kemény fázis, amelynek legalább 10%-a Laves-fázis, a másik pedig a legfeljebb 90 térfogat%-nyi viszonylag lágy mátrix. A mátrixot ugyanazok az elemek alkotják mint a kemény fázist, azaz lehet lényegében az alapanyag, lehet szilárd oldat, a Laves-fázistól eltérő intermetallikus vegyület vagy szilárd oldat és intermetallikus vegyület keveréke. A mátrixban az ötvözet alkotóinak szilicidjei is jelen lehetnek. Lényeges, hogy az ötvözet kemény fázisát döntően a már ismertetett Laves-fázis alkossa. A találmány szerinti ötvözet legalább három fémes elemből áll. Az ötvözetben jelen lehetnek egyéb anyagok is, feltéve, hogy nem befolyásolják hátrányosan az anyag kopás- és korrózióállóságát. Ilyen elemek lehetnek például a mangán vagy a vas. A mangán legfeljebb 0,6%-ban a vas pedig legfeljebb 2%-ban lehet jelen az ötvözetben. A kobalt bázisú ötvözetek általában tartalmaznak körülbelül 0,5% nikkelt, a nikkel bázisú ötvözetek pedig 0,5% kobaltot. Ezek az elemek általában összességükben mintegy 3%-ban lehetnek jelen a találmány szerinti ötvözetben. Természetesen az alapelemeket meghatározó százalék-értékek, amelyeket a fentiekben megadtunk, arra az esetre értendők, ha az ötvözet csupán az említett négy elemből áll. A találmány szerinti ötvözetben a kemény fázis szinte kizárólag 8% króm-tartalmú Laves-fázis. 12-25% króm-tartalomnál további fázis jelenhet meg. Ez a járulékos fázis körülveheti a Laves-fázis részecskéit és a kemény fázis jelentős, mindazonáltal kisebb részét képviseli. Ez a járulékos kemény fázis általában keményebb, mint az eloszlott mátrix fázis, és mennyiségben az ötvözetnek legfeljebb 10%-át teheti ki. Az olyan ötvözeteknél, amelyek kemény fázisa döntően Laves-fázisból és az azt körülvevő fázisból áll, a Laves-fázis mennyisége legalább 50térfogat% és általában a kemény fázisnak több mint 75%-a. Magának az ötvözetnek minden esetben 10%-nál nagyobb mennyiségű Laves-fázist kell tartalmazni. A 4. táblázatban a találmány szerinti ötvözet jellemző összetételeinek metallográfiai adatai találhatók. A táblázatban feltüntettük a fázisok térfogat%-ban kifejezett mennyiségét, a Rockwell C keménységet és a kemény fázis, valamint a mátrix mikrokeménységét. 6
