La historia del desarrollo de las aleaciones antifricción

La aleación antifricción es un material de aleación con bajo coeficiente de fricción. La gente está acostumbrada a llamar aleaciones antifricción o aleaciones para cojinetes deslizantes a los materiales de aleaciones no ferrosas utilizados para fabricar cojinetes deslizantes (casquillos de cojinetes).

1. El origen de la aleación antifricción

El bronce al estaño es la aleación más antigua utilizada por el ser humano, con una historia de unos 4.000 años. Tiene las características de resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, buenas propiedades mecánicas y de proceso, buenas propiedades de soldadura y soldadura fuerte y sin chispas cuando se impacta. El uso de bronce al estaño como componentes antifricción y cojinetes deslizantes se remonta a la industria en; la revolución de mediados del siglo XVIII.

El concepto de aleación para rodamientos fue propuesto por primera vez por el estadounidense I. Babbitt. En 1839, Babbitt inventó la aleación a base de estaño y la aleación a base de plomo para fabricar rodamientos deslizantes, y también se les llamó antifricción a base de estaño. aleación y plomo. La aleación antifricción base es la aleación Babbitt. Más tarde, la gente de la industria solía referirse a las aleaciones antifricción a base de cobre y a las aleaciones Babbitt utilizadas en la fabricación de cojinetes deslizantes como aleaciones para cojinetes.

Las aleaciones para cojinetes deslizantes, como las aleaciones antifricción a base de cobre, las aleaciones antifricción a base de estaño y las aleaciones antifricción a base de plomo, también se denominan aleaciones antifricción tradicionales en la industria actual.

En segundo lugar, desarrollar nuevas aleaciones antifricción

En vísperas de la Segunda Guerra Mundial en 1930, para resolver el problema de la escasez de recursos de cobre y su alto costo, Alemania comenzó a buscar buscando alternativas de aleaciones de bronce al estaño, latón al plomo y latón pasteurizado, y comenzó a investigar una nueva generación de aleaciones para cojinetes deslizantes.

En 1935, después de casi cinco años de investigación en Alemania, se descubrió que las propiedades mecánicas y las propiedades de reducción de la fricción de las aleaciones fundidas a base de zinc y de las aleaciones a base de aluminio podían superar las de las aleaciones a base de cobre. y aleaciones babbitt.

En 1938, Alemania utilizó con éxito aleaciones fundidas a base de zinc para reemplazar el bronce al estaño y el bronce al aluminio, y utilizó aleaciones fundidas a base de aluminio para reemplazar las aleaciones Babbitt para fabricar productos de casquillos (manguitos) de cojinetes, que estaban equipados en Los tanques militares y los automóviles lograron buenos resultados.

Durante la Segunda Guerra Mundial, de 1939 a 1943, el uso anual total de aleaciones fundidas a base de zinc y aleaciones a base de aluminio en Alemania se disparó de 7.800 toneladas a 49.000 toneladas, lo que atrajo gran atención y atención por parte de los Organización Internacional del Plomo y Zinc. Preste atención.

En 65438-0959, las unidades miembros de la Organización Internacional del Plomo y el Zinc lanzaron conjuntamente un proyecto de investigación científica llamado "Proyecto LONG-S", con el objetivo de desarrollar un mayor rendimiento y rendimiento que las aleaciones a base de cobre y Aleaciones Babbitt Aleación antifricción de nueva generación con mayor vida útil. En este programa, las aleaciones que se están desarrollando para reducir la fricción se denominan metales de s larga.

Durante el período de 1961 a 1963, las unidades miembros de la Organización Internacional del Plomo y el Zinc tomaron la iniciativa en el desarrollo de aleaciones antifricción de metales largos a base de aluminio, con las marcas AS7, AS12 y AS20. Las aleaciones a base de aluminio AS7 y AS12 se utilizaron por primera vez en automóviles, reemplazando los cojinetes tradicionales de aleación a base de cobre, mejorando en gran medida el rendimiento de alta velocidad de los automóviles y promoviendo el rápido desarrollo de la industria automotriz. Posteriormente, la aleación a base de aluminio AS20 se utilizó en condiciones de carga alta, media y baja, como motores grandes y medianos, turbinas de vapor, turbinas hidráulicas, bombas industriales, sopladores, compresores, etc., reemplazando la aleación tradicional Babbitt y promover el rápido desarrollo de la industria de fabricación de equipos.

A principios de la década de 1970, el Centro de Investigación Norand Mines Limited de Canadá cooperó con la American Zastern Company para desarrollar aleaciones antifricción de metales largos a base de zinc ZA8, ZA12, ZA27, etc. , y la aleación antifricción ZA27 se utiliza en lugares de trabajo de baja velocidad y cargas pesadas, como laminadores, prensas, cajas de engranajes, molinos de carbón, aires acondicionados, máquinas herramienta de precisión, etc. Reemplaza completamente los materiales tradicionales reductores de fricción de aleación a base de cobre.

La aparición de una nueva generación de aleaciones antifricción de metales de larga duración ha atraído gran atención por parte de los usuarios internacionales. Muchos países industrializados han invertido más mano de obra y recursos materiales en la investigación y el desarrollo de metales S largos. Solo en los Estados Unidos, docenas de empresas han desarrollado aleaciones antifricción de metales S largos a base de aluminio y zinc.

El metal Dragon-S se ha promocionado rápidamente en el campo de la fabricación debido a sus excelentes propiedades de reducción de la fricción y su buena economía, reemplazando por completo las aleaciones antifricción tradicionales, como las aleaciones a base de cobre y las aleaciones Babbitt, y tiene un fuerte competitividad en el mercado.

Más tarde, la gente llamó a la aleación para cojinetes de metal long-s un nuevo tipo de aleación antifricción.

En su artículo que presenta el "plan long-s", el Sr. Bess, consultor técnico de la American Zastern Company, señaló que el objetivo del desarrollo de aleaciones metálicas antifricción long-s económicas no es sólo para reemplazarlos cuando sean competentes. Las aleaciones tradicionales para rodamientos y, lo que es más importante, las aleaciones a base de cobre y las aleaciones Babbitt se utilizan cuando la resistencia y la resistencia al desgaste del metal LONG-S no pueden cumplir con los requisitos de la tecnología Long-S.

Según la predicción del Sr. Bess en ese momento, “la aleación antifricción metálica Long-S tendrá un gran desarrollo en el futuro cercano, y la escala de producción y el mercado de ventas se expandirán rápidamente en el siglo XXI. será Dragon-S metal "

En tercer lugar, el desarrollo de nuevas aleaciones antifricción en China

Dado que tanto los nuevos metales largos como las aleaciones tradicionales de Babbitt se pueden usar para hacer deslizamientos. Además, el costo de fabricación es mucho menor que el de la aleación Babbitt, por lo que el metal largo se transcribe como "aleación de dragón" en China. Se le llama una nueva aleación antifricción en la industria, y más gente está acostumbrada a ello. llamándolo una nueva aleación para rodamientos.

En 1982, el Instituto de Investigación de Fundición de Shenyang, la unidad nacional de tecnología de fundición, introdujo la aleación a base de zinc de metal largo ZA27 en la norma estadounidense ASTM B791-1979. Después de casi dos años de digestión y absorción, se desarrolló una nueva aleación para rodamientos ZA27 a base de zinc. El código estándar nacional es ZA27-2, lo que marca el comienzo del desarrollo de nuevas aleaciones antifricción en mi país.

65438-0985 fue iniciado por la Sra. Chen Shuzhi, entonces vicegobernadora de la provincia de Liaoning, y apoyado por líderes relevantes del Instituto de Investigación de Fundición de Shenyang, el Instituto de Investigación de Materiales de Rodamientos de Shenyang fue establecido por la élite técnica de Shenyang. Casting Research Institute, especializado en la introducción de materiales extraños avanzados, la tecnología del metal del dragón promueve el desarrollo y la popularización de la tecnología nacional de "aleación de dragón".

En 1991, el Instituto de Investigación de Materiales de Rodamientos de Shenyang desarrolló por primera vez el material de aleación con alto contenido de aluminio y zinc ZA303 basado en la aleación ZA27-2 a base de zinc, que resolvió las deficiencias del ZA27-2. 2, y en Pasó la evaluación de logros científicos y tecnológicos por parte de la Comisión Municipal de Ciencia y Tecnología de Shenyang ese año. Desde entonces, la tecnología de la "Aleación del Dragón" se ha difundido e intercambiado ampliamente en universidades e instituciones de investigación científica nacionales.

En cuarto lugar, las aleaciones antifricción han entrado en la era de las "aleaciones microcristalinas".

En julio de 1990, se celebró la primera Conferencia Internacional de Nanotecnología en Baltimore, EE. UU., lo que marcó el nacimiento oficial de la nanociencia. , anunciando oficialmente que la ciencia de los nanomateriales se ha convertido en una nueva rama de la ciencia de los materiales.

Desde 65438 hasta 2009, la nanotecnología entró en el mercado y la facturación anual mundial de productos basados ​​en nanotecnología alcanzó los 50 mil millones de dólares estadounidenses. Algunos países han formulado estrategias o planes relevantes y han invertido mucho para aprovechar el terreno estratégico de la nanotecnología. Japón ha establecido un centro de investigación de nanomateriales y ha incorporado la nanotecnología al enfoque de investigación y desarrollo de su nuevo plan básico quinquenal de ciencia y tecnología; Alemania ha establecido una red de investigación de nanotecnología; Estados Unidos considera el plan de nanotecnología como el núcleo del próximo; la revolución industrial; China también ha incluido la nanotecnología en su “Plan 973”.

2001 surgió de una rama de la nanotecnología: la tecnología de aplicación de micronano. Las tecnologías de aplicación de micronano en los países desarrollados se han aplicado en el campo de los materiales básicos y han logrado resultados sorprendentes. En particular, muchos materiales de aleaciones microcristalinas fabricados con micronanotecnologías están teniendo un profundo impacto en la humanidad y cambiando por completo la forma de pensar de las personas. .

Las aleaciones microcristalinas son materiales de aleación cuyos granos de aleación se refinan hasta el nivel de micras. Las aleaciones con granos tan ultrafinos pueden exhibir propiedades mecánicas integrales, estabilidad ultradimensional y resistencia al desgaste extremadamente excelentes en un aspecto particular.

En 2005, se estableció oficialmente la Sociedad de Tecnología Micro-Nano de China, lo que marcó el comienzo de la tecnología de aplicación de micro-nano de mi país, ubicándose en la misma línea de partida que los países desarrollados para satisfacer las necesidades personalizadas de materiales funcionales. .

Investigadores de unidades miembros de la Sociedad China de Micronanotecnología han aplicado la micronanotecnología al campo de materiales de aleaciones especiales antifricción y han desarrollado sucesivamente materiales de aleaciones microcristalinas que tienen requisitos especiales para ciertos Propiedades individuales, como motores aeroespaciales. Utilice aleaciones microcristalinas ligeras a base de magnesio, aleaciones microcristalinas a base de níquel resistentes a altas temperaturas, aleaciones microcristalinas a base de plata de alta confiabilidad, etc. Los materiales especiales para cojinetes microcristalinos no solo llenan el vacío en los materiales antifricción de mi país, sino que también siguen el ritmo del desarrollo de la tecnología mundial de aleaciones microcristalinas en términos de propiedades individuales de los materiales.

En 2009, expertos en el campo de la investigación de aplicaciones de micronanotecnología, como el Instituto Shenyang de Investigación de Metales, la Academia China de Ciencias, el Instituto Shenyang Casting de la Academia China de Ciencias, la Universidad Northeastern y Shenyang La Universidad de Gongli llevó a cabo una investigación conjunta entre la industria, la universidad y la investigación; desarrolló un tratamiento de microaleaciones. Un conjunto de procesos combinados de fusión y fundición (comúnmente conocido como proceso de tres fundiciones), como el enfriamiento a baja temperatura, logra la preparación de aleaciones microcristalinas económicas. En la actualidad, se han producido en masa cuatro materiales económicos de aleaciones microcristalinas en China, incluida la aleación microcristalina LZA3805 con un coeficiente de fricción ultrabajo, la aleación microcristalina LZA4008 con un gran valor PV, la aleación microcristalina LZA4205 con súper resistencia al desgaste y la aleación microcristalina con buena resistencia al impacto. Aleación de cristal LZA4510.

Las aleaciones microcristalinas pueden cumplir con los requisitos especiales de un solo rendimiento, lo cual es un signo importante que las distingue de las aleaciones antifricción ordinarias tradicionales. Proporciona una sólida garantía para que la industria de fabricación de equipos realice una producción personalizada de materiales antifricción, satisfaga las necesidades personalizadas de la fabricación de equipos y logre alta eficiencia, alta precisión, alta confiabilidad y bajo costo en la fabricación de equipos.

En 2010, una serie de productos antifricción, como casquillos de cojinetes, casquillos, engranajes helicoidales, placas deslizantes y tuercas fabricados con aleaciones microcristalinas, se utilizaron con éxito en la fabricación de equipos de forja, fabricación de máquinas herramienta CNC y cajas de cambios. Fabricación y minería pesada. Industria de fabricación de equipos, industria de fabricación de maquinaria de ingeniería.

Los productos de aleaciones microcristalinas han reemplazado con éxito las aleaciones antifricción tradicionales y los nuevos productos de aleaciones antifricción, con alta confiabilidad y estabilidad, y han logrado buenos beneficios sociales y enormes beneficios económicos, marcando el desarrollo de la antifricción. aleaciones en mi país. ¡Entrando en la era de las aleaciones microcristalinas!

——Extraído de la recopilación de materiales para el Mes de Popularización de la Ciencia de Alta Tecnología de Liaoning.

Para más detalles, llame al 024-25936007/25936009.