Perché il composito di ottone-grafite è eccellente in durata e condizioni difficili?

L'eccellente prestazione della combinazione di ottone e grafite ad alta resistenza in termini di resistenza all'usura, resistenza ad alta temperatura, resistenza alla corrosione, alta capacità di carico e durata di lunga durata sono principalmente attribuiti agli effetti sinergici tra i due materiali e la natura complementare delle loro proprietà. Di seguito è riportata un'analisi dei suoi vantaggi delle prestazioni dalle prospettive delle proprietà dei materiali, della progettazione strutturale e dei meccanismi di interazione:

1. Resistenza all'usura e auto-lubrificazione

Effetto di lubrificazione solida della grafite

• • La grafite ha una struttura cristallina a strati che gli consente di formare un film di trasferimento durante l'attrito, riducendo il coefficiente di attrito (fino a 0,05). Questa proprietà auto-lubrificante riduce al minimo il contatto da metallo a metallo diretto, riducendo così l'usura.
  • L'ottone ad alta resistenza (come HBSC4/CAC304) fornisce la resistenza della matrice, mentre la grafite è incorporata in superficie o pori. Dopo un periodo di corsa, la grafite viene rilasciata uniformemente per ricostituire continuamente il film lubrificante.

Resistenza al carico e all'usura di ottone ad alta resistenza

• • L'ottone ad alta resistenza, contenente elementi come zinco, alluminio e ferro, presenta un'elevata durezza (Hb≥200) e resistenza a compressione (≥410 MPa), consentendo di resistere a carichi pesanti e resistere all'usura.
  • La conduttività termica delle leghe di rame aiuta nella dissipazione del calore, prevenendo il surriscaldamento localizzato e il successivo ammorbidimento del materiale o fallimento.

2. Resistenza ad alta temperatura

Resistenza alla temperatura intrinseca dei materiali

• L'ottone ad alta resistenza può resistere a temperature elevate (esposizione a breve termine fino a 400 ° C o superiore), rendendolo adatto per ambienti ad alta temperatura come metallurgia e caldaie.
• La grafite mantiene proprietà lubrificanti stabili ad alte temperature e presenta una resistenza di ossidazione superiore rispetto ai lubrificanti a base di olio.

Stabilità strutturale

• Se combinato, l'effetto lubrificante della grafite riduce il calore generato dall'attrito, mentre l'elevata conduttività termica della lega di rame dissipa rapidamente il calore, prevenendo la deformazione o il fallimento del materiale.

3. Resistenza alla corrosione

Resistenza alla corrosione di ottone ad alta resistenza

• Elementi come zinco e alluminio nelle leghe di rame formano un film di ossido denso, migliorando la resistenza a mezzi corrosivi come acqua e acidi.
• La grafite, come materiale inerte, non partecipa alla corrosione elettrochimica e la struttura intarsiato riduce l'area di contatto tra la lega di rame e i media corrosivi.

Adattabilità ambientale

• Il materiale combinato può resistere all'erosione dell'acqua e all'immersione acida (ad es. In macchinari alimentari e attrezzature chimiche) senza richiedere ulteriori trattamenti anticorrosivi.

4. Elevata capacità di carico e resistenza all'impatto

Forza della matrice in lega di rame

• L'ottone ad alta resistenza ha una resistenza a compressione (≥410 MPa) e una resistenza alla snervamento che gli consente di resistere a carichi elevati, rendendolo adatto a condizioni a bassa velocità, a carico pesante o a rischio di impatto (ad esempio macchinari di costruzione e attrezzature minerarie).
• La percentuale di grafite intarsiata è in genere controllata dal 5% al ​​20% per evitare un eccessivo indebolimento della resistenza della matrice, ottimizzando la distribuzione del carico attraverso progetti di pori o scanalature.

Capacità anti-semi

• Il film lubrificante in grafite impedisce l'usura adesiva tra i metalli, evitando i fenomeni di "sequestro", in particolare nelle applicazioni in cui i film d'olio sono difficili da formare (ad es. Componenti alternativi o oscillanti).

5. Lunga durata e bassi costi di manutenzione

L'auto-lubrificazione estende la vita di servizio

• La lubrificazione continua fornita dalla grafite riduce il tasso di usura, risultando in una durata di servizio che può essere più del doppio di quella delle tradizionali boccole di rame in condizioni senza petrolio.
• Viene eliminata la necessità di frequenti manutenzione o sostituzione del lubrificante, riducendo i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

Adattabilità e stabilità ambientale

• Il materiale combinato mantiene prestazioni stabili in ambienti difficili come aspirapolvere, condizioni ad alta polvere e umidità (ad es. In apparecchiature a semiconduttore e macchinari marini).
• I coefficienti di espansione termica simili di grafite e lega di rame riducono il rischio di stress o delaminazione interni a causa delle variazioni di temperatura.

6. Ottimizzazione dei processi di produzione

Design della struttura intarsiato

• La grafite è incorporata nella matrice in lega di rame attraverso la fissazione meccanica (ad esempio scanalature, pori) o processi di legame adesivo per garantire un rilascio stabile e prevenire il distacco.
• Produttori come Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. adottano metodi di produzione personalizzati, regolando la proporzione di grafite, la distribuzione e i materiali a matrice (ad es. Acciaio inossidabile, acciaio per cuscinetti) per adattarsi a diverse condizioni operative.

Materiale e trattamento superficiale

• La matrice in lega di rame può essere sottoposta a placcatura (ad es. Tinza, placcatura cromata) o trattamento termico (ad esempio, tempra) per migliorare la resistenza all'usura e la resistenza alla corrosione.
• I materiali di grafite ad alta purezza (evitare materiali riciclati) devono essere selezionati e la loro resistenza alla cotta (ad esempio, ≥500 N per φ8 grafite) dovrebbe essere testata per garantire l'affidabilità.

In sintesi, la combinazione di ottoni e grafite ad alta resistenza raggiunge miglioramenti delle prestazioni attraverso molteplici aspetti attraverso la sinergia di resistenza e lubrificazione, proprietà di materiale complementare e progetti strutturali ottimizzati. I suoi vantaggi fondamentali includono:

• Grafite che fornisce auto-lubrificazione a bassa attrezzatura, riducendo i requisiti di manutenzione;
• Lega di rame che garantisce la capacità di portamento del carico e la resistenza all'usura, adattandosi ad ambienti difficili;
• Processi di produzione flessibili che consentono alla personalizzazione di soddisfare diverse condizioni operative.

Zhejiang Mingxu Machinery Manufacturing Co., Ltd. è stato impegnato nella ricerca e sviluppo e nella produzione di componenti in lega di rame e cuscinetti auto-lubrificanti per oltre un decennio, con ricca esperienza di produzione e competenze tecniche. Per qualsiasi prodotto o richiesta tecnica, non esitare a contattarci : [email protected] .