Промо 1
Тел. отдела рекламы: +7 903 537 48 42
logo
Главная/Новости/Новые износостойкие спеченные материалы

Новые износостойкие спеченные материалы

Новые износостойкие спеченные материалы
5 Марта 2020

Инновационный материал от подразделения Powertrain компании Tenneco (NYSE: TEN) обеспечивает износостойкость при значительно меньшем содержании кобальта. Он поможет производителям двигателей снизить зависимость от поставок кобальта.

Новый материал будет применяться для изготовления компонентов двигателя, подверженных воздействию высоких температур, в которых с целью обеспечения надлежащей износостойкости, как правило, используется кобальт. Речь идет о таких элементах, как втулки перепускного клапана турбонагнетателя, клапаны EGR и седла клапанов высокофорсированных двигателей. Испытания деталей, изготовленных из спеченной стали нового состава, показали, что содержание кобальта в материалах компании Tenneco может быть значительно снижено без ущерба для противоизносных свойств.

Tenneco PT_Micro).jpg

Рабочая температура для втулок клапанов EGR, перепускного клапана турбонагнетателя и выпускных клапанов может колебаться в диапазоне от минусовых значений до 1000 °C. По словам Дженса Уэлмана, менеджера по продукту Tenneco Powertrain, ответственного за направление компонентов турбонагнетателя, столь широкий диапазон температур ставит перед конструкторами серьезные трибологические задачи. «В частности, в нижнем диапазоне температурных значений, до 400 °C, материалы с высоким содержанием кобальта могут превосходить по эффективности типичные аналоги, в составе которых кобальт отсутствует.

Первый вопрос, на который мы должны ответить: чем объясняется высокая износостойкость материалов с высоким содержанием кобальта? Второй вопрос: каким должно быть содержание кобальта для получения такого эффекта?».

Исследования компании Tenneco начались с изучения двух хорошо зарекомендовавших себя спеченных сплавов: FM-8100, на основе железа и без содержания кобальта, и FM-T95A, на основе кобальта (содержание кобальта 54 % по массе), сопоставимого по характеристикам с литыми материалами, которые используются для изготовления деталей, подверженных фрикционному износу.

Помимо двух данных материалов с радикально отличающимися свойствами при различных рабочих температурах была изучена износостойкость пяти составов с различным содержанием кобальта. Анализ изношенных образцов показал, что спеченные содержащие кобальт материалы Tenneco формировали снижающий износ фрикционный слой, эффективный при более низких температурах по сравнению с материалами, не содержащими кобальт. Это раннее образование стабильного фрикционного слоя дает ответ на первый вопрос.

Такой же эффект был отмечен при сравнении образцов с содержанием кобальта от 17 до 35 %. Это ответ на второй вопрос. С учетом полученных результатов был разработан новый материал — FM-T88A. Это спеченная сталь с содержанием кобальта 17 %, которая соответствует технологическим требованиям и стандартам качества, подходит для массового производства с использованием технологии порошковой металлургии и процесса спекания, а также для последующей машинной обработки. Кроме того, материал способен обеспечить высокий уровень качества конечного изделия.

Были проведены совместные испытания с участием ведущего мирового автопроизводителя, в ходе которых сравнивалась износостойкость материала FM-T88A и аналогов, применяемых в серийном производстве. Для этого использовался испытательный стенд, моделирующий нагружение втулки перепускного клапана турбонагнетателя при температурах до 800 °C.

«Результаты показали, что при 200 °C материал FM-T88A демонстрирует значительное уменьшение глубины износа по сравнению с материалом, не содержащим кобальт. Кроме того, его износостойкость сравнима с показателями материала, отличающегося высоким содержанием кобальта, — сказал Уэлман. — При всех прочих температурах рабочие характеристики нового материала близки к свойствам материалов с высоким содержанием кобальта».

На данный момент 50 % добываемого в мире кобальта используется в производстве аккумуляторных батарей для электрических автомобилей.

Статьи
24.01.2020

19 и 20 июня 2020 в Москве, в КВЦ "Сокольники" пройдет главная детейлинговая выставка страны!

Reuters
прайм
Интерфакс
РИА
ТАСС
ЖЖ