ผลกระทบของเนื้อหากราไฟท์และการแจกแจงต่อประสิทธิภาพการหล่อลื่นด้วยตนเองของแผ่นบรอนซ์กราไฟท์

แผ่นสีบรอนซ์กราไฟท์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอุตสาหกรรมที่หลากหลายซึ่งต้องการแรงเสียดทานต่ำความต้านทานการสึกหรอและการทำงานที่เชื่อถือได้ภายใต้ภาระหนักหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของความแข็งแรงของโลหะผสมสีบรอนซ์และคุณสมบัติการหล่อลื่นที่เป็นของแข็งของกราไฟท์ทำให้พวกเขาเหมาะสำหรับแบริ่งบูชและส่วนประกอบเลื่อนที่การหล่อลื่นภายนอกเป็นเรื่องยากหรือไม่เป็นที่พึงปรารถนา

หัวใจสำคัญของฟังก์ชั่นของพวกเขาคือเนื้อหาของกราไฟท์และการกระจายภายในเมทริกซ์บรอนซ์ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพการหล่อลื่นด้วยตนเองอย่างมีนัยสำคัญลักษณะการสึกหรอและความสมบูรณ์ทางกลของวัสดุคอมโพสิต

บทบาทของกราไฟท์ในจานสีบรอนซ์: พื้นฐานของการหล่อลื่นด้วยตนเอง
กราไฟท์ทำหน้าที่เป็นสารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งเนื่องจากโครงสร้างผลึกชั้นซึ่งแรงหนุน Van der Waals ที่อ่อนแอระหว่างชั้นช่วยให้แรงเฉือนง่ายภายใต้การเคลื่อนที่แบบเลื่อนลดแรงเสียดทานอย่างมีนัยสำคัญ ในเมทริกซ์บรอนซ์การรวมกราไฟท์ให้การหล่อลื่นอย่างต่อเนื่องที่อินเทอร์เฟซเลื่อนโดยไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมันหรือไขมันซึ่งนำไปสู่การบำรุงรักษาที่ลดลงและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

ประสิทธิผลของการหล่อลื่นด้วยตนเองนี้ขึ้นอยู่กับ:
เนื้อหากราไฟท์ (เปอร์เซ็นต์ตามปริมาณหรือน้ำหนัก)
ขนาดและรูปร่างของอนุภาคกราไฟท์
ความสม่ำเสมอของการกระจายตัวของกราไฟท์ตลอดเมทริกซ์บรอนซ์

อิทธิพลของเนื้อหากราไฟท์ต่อประสิทธิภาพการหล่อลื่น
. เนื้อหากราไฟท์ต่ำ (<5%)
ในระดับกราไฟท์ต่ำการหล่อลื่นมี จำกัด เนื่องจากอนุภาคกราไฟท์นั้นกระจัดกระจายและอาจไม่ก่อให้เกิดฟิล์มหล่อลื่นต่อเนื่องบนพื้นผิวเลื่อน
การลดแรงเสียดทานเป็นส่วนเพิ่มและความต้านทานการสึกหรออาจได้รับผลกระทบเนื่องจากการปรากฏตัวของสารหล่อลื่นแข็งไม่เพียงพอ
เมทริกซ์บรอนซ์ครองคุณสมบัติเชิงกลรักษาความแข็งแรงและความแข็งที่สูงขึ้น แต่เสียสละการหล่อลื่น

ข. เนื้อหากราไฟท์ปานกลาง (5–15%)
ช่วงนี้มักจะแสดงถึงองค์ประกอบที่สมดุลซึ่งกราไฟท์เพียงพอที่จะสร้างฟิล์มหล่อลื่นที่มีเสถียรภาพบนพื้นผิวระหว่างการทำงาน
ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลดลงอย่างมีนัยสำคัญและอัตราการสึกหรอดีขึ้นเนื่องจากการถ่ายโอนกราไฟท์อย่างต่อเนื่องไปยังพื้นผิวการผสมพันธุ์
ความแข็งแรงเชิงกลและความเหนียวยังคงเป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้งานแบริ่งและการเลื่อนส่วนใหญ่
พาณิชย์มากมาย แผ่นสีบรอนซ์กราไฟท์ มีการกำหนดในช่วงนี้

ค. เนื้อหากราไฟท์สูง (> 15%)
กราไฟท์ส่วนเกินนำไปสู่การหล่อลื่นที่อุดมสมบูรณ์ แต่ลดความสมบูรณ์ของกลไกและความสามารถในการรับน้ำหนัก
เมทริกซ์บรอนซ์อ่อนตัวลงเมื่ออนุภาคกราไฟท์ทำหน้าที่เหมือนข้อบกพร่องหรือช่องว่างลดความแข็งแรงความต้านทานความเหนื่อยล้าและการสึกหรอของชีวิตภายใต้ภาระหนัก
เนื้อหากราไฟท์สูงจะใช้เฉพาะเมื่อการหล่อลื่นมีความสำคัญและความเค้นเชิงกลอยู่ในระดับปานกลาง

ผลของการกระจายกราไฟท์และลักษณะอนุภาค
. การกระจายเครื่องแบบ
การกระจายตัวที่เป็นเนื้อเดียวกันของกราไฟท์ทำให้มั่นใจได้ว่าการหล่อลื่นด้วยตนเองอย่างต่อเนื่องทั่วทั้งพื้นผิวแบริ่ง
หลีกเลี่ยงการสึกหรอและฮอตสปอตแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นหากเกิดขึ้นหากกลุ่มกราไฟท์หรือฟอร์ม agglomerates
นำไปสู่พฤติกรรมแรงเสียดทานที่คาดการณ์ได้และมีเสถียรภาพและอายุการใช้งานส่วนประกอบที่ยาวนานขึ้น

ข. การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอหรือเป็นกลุ่ม
กราไฟท์ agglomerates หรือการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดจุดอ่อนในเมทริกซ์บรอนซ์
ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวทางกลก่อนวัยอันควรหรือความเมื่อยล้าพื้นผิว
อาจนำไปสู่ประสิทธิภาพการหล่อลื่นที่ไม่สอดคล้องกันในบางพื้นที่ที่มีแรงเสียดทานสูงและอื่น ๆ ที่หล่อลื่นมากเกินไป

ค. ขนาดและรูปร่างของอนุภาค
อนุภาคกราไฟท์ที่กระจายอย่างดีให้ความครอบคลุมพื้นผิวที่ดีขึ้นและฟิล์มหล่อลื่นที่ราบรื่นขึ้น
อนุภาคกราไฟท์ขนาดใหญ่ปรับปรุงการหล่อลื่น แต่สามารถลดการทำงานร่วมกันของเมทริกซ์
รูปร่างของกราไฟท์ทรงกลมหรือเกล็ดมีอิทธิพลต่อความสะดวกในการเฉือนและถ่ายโอนไปยังอินเทอร์เฟซเลื่อน

กลไกการหล่อลื่น: การสร้างฟิล์มถ่ายภาพกราไฟท์
ในระหว่างการเลื่อนอนุภาคกราไฟท์ที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวสัมผัสแรงเฉือนและสร้างฟิล์มถ่ายโอนบาง ๆ บนพื้นผิวการผสมพันธุ์ ฟิล์มนี้จะช่วยลดการสัมผัสโลหะกับโลหะโดยตรงซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานและการสึกหรอ ความหนาความต่อเนื่องและความเสถียรของฟิล์มถ่ายโอนนี้ขึ้นอยู่กับเนื้อหาและการกระจายของกราไฟท์:
ระดับกราไฟท์ที่เพียงพอทำให้มั่นใจได้ว่าฟิล์มถ่ายโอนจะเติมเต็มอย่างต่อเนื่องภายใต้เงื่อนไขการสึกหรอ
การกระจายตัวของกราไฟท์ที่สม่ำเสมอรักษาการก่อตัวของฟิล์มที่สอดคล้องกันเหนือพื้นที่เลื่อน
กราไฟท์ไม่เพียงพอหรือไม่สม่ำเสมอนำไปสู่ฟิล์มถ่ายโอนบางหรือเป็นหย่อมลดประสิทธิภาพการหล่อลื่น

การแลกเปลี่ยนระหว่างการหล่อลื่นและคุณสมบัติเชิงกล
การเพิ่มประสิทธิภาพเนื้อหาและการกระจายของกราไฟท์เป็นการกระทำที่สมดุล:
การเพิ่มกราไฟท์ช่วยเพิ่มการหล่อลื่น แต่ลดความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการสึกหรอภายใต้โหลดสูง
การสร้างความมั่นใจว่าการกระจายตัวที่สม่ำเสมอช่วยลดการย่อยสลายเชิงกลและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม
ผู้ผลิตปรับแต่งสูตรแผ่นสีบรอนซ์กราไฟท์ตามความต้องการแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจงโหลดสมดุลความเร็วอุณหภูมิและความต้องการการหล่อลื่น

ข้อควรพิจารณาในการผลิตสำหรับการกระจายกราไฟท์ที่ดีที่สุด
ผงโลหะโลหะ: แผ่นสีบรอนซ์กราไฟท์ส่วนใหญ่ผลิตโดยผงโลหะโลหะช่วยให้การควบคุมปริมาณและการกระจายของกราไฟท์อย่างแม่นยำโดยการผสมผงก่อนที่จะเผา
การหล่อและการตัดเฉือน: วิธีการทางเลือกอาจดิ้นรนเพื่อให้เกิดการกระจายตัวของกราไฟท์แบบสม่ำเสมอซึ่งนำไปสู่คุณสมบัติที่ถูกบุกรุก
การควบคุมคุณภาพ: เทคนิคเช่นกล้องจุลทรรศน์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์และการทดสอบความแข็งใช้เพื่อประเมินการกระจายตัวของกราไฟท์และเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการ

เนื้อหากราไฟท์และการกระจายภายในเมทริกซ์บรอนซ์เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ควบคุมประสิทธิภาพการหล่อลื่นด้วยตนเองของแผ่นบรอนซ์กราไฟท์ ปริมาณกราไฟท์ปานกลาง (5–15%) ที่มีการกระจายตัวของอนุภาคสม่ำเสมอให้การหล่อลื่นที่ดีที่สุดในขณะที่ยังคงความแข็งแรงเชิงกลและความทนทาน เทคนิคการผลิตที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่ายอดคงเหลือนี้ช่วยให้แผ่นสีบรอนซ์กราไฟท์เพื่อตอบสนองการใช้งานอุตสาหกรรมที่ต้องการการบำรุงรักษาที่ไม่ต้องบำรุงรักษา