Новые синтетические рабочие жидкости

Хотя при высоких температурах металл изменяет цвет, конструкционные свойства, его сохраняются, в то время как свойства жидкости очень сильно ухудшаются. Перед установкой в гидросистеме теплообменников, фильтров, трубопроводов и других элементов необходимо точно выяснить, что при предполагаемых рабочих температурах латунные, медные или бронзовые детали не будут разлагать жидкости.

Сплавы на основе никеля не нашли в гидравликеширокого применения. Монель, инконель и гастеллой иногда используются для изготовления ответственных деталей агрегатов высокотемпературных гидравлических систем. Из инконеля иногда делают неподвижные V-образные и шевронные уплотнения. В системах управления из никелевых сплавов, обладающих хорошей коррозионной устойчивостью и высокой усталостной прочностью, изготовляют диафрагмы и сильфоны для отделения горячего газа от рабочей жидкости. Рабочие температуры современных гидравлических систем пока не требуют широкого применения дорогостоящих никелевых сплавов. Если отдельные экспериментальные гидросистемы, работающие при температурах 310-750° С, действительно являются прототипом будущих гидросистем, то инженерам-гидравликам придется серьезно изучить особенности применения таких сплавов.

Карбиды являются самыми прочными металлами. Карбид вольфрама, связанный или спеченный с кобальтом, уже давно применяется для изготовления режущих кромок резцов. В настоящее время покрытие горячим способом и пайка тугоплавкими припоями позволяют применять карбид вольфрама для изготовления прецизионных деталей машин. Карбид вольфрама обладает исключительной стойкостью к истиранию, не дает задиров и сохраняет неизменными конструктивные размеры во всем диапазоне рабочих температур существующих гидравлических систем. Однако в качестве конструкционного материала спеченный карбид вольфрама имеет ограниченное применение из-за высокой чувствительности к надрезу, хрупкости, большой плотности и исключительной трудности механической обработки.

Карбиды

Он применяется в основном совместно с вязкими материалами, к которым его можно припаивать. Детали из карбида вольфрама должны быть простой формы и не иметь надрезов, острых кромок и ребер. Необходимо, чтобы механическая обработка спаянной заготовки была минимальной, так как эти операции можно выполнять только алмазными резцами и шлифовальными кругами. В тех случаях, когда большое значение имеет вес, этот материал, удельный вес которого вдвое выше, чем у стали, следует применять только в виде исключения. При спекании, пайке и стабилизации карбида вольфрама следует обращать внимание на коэффициенты теплового расширения сопрягаемых деталей, так как карбид вольфрама имеет очень низкий коэффициент теплового расширения (-5,4-10-6мм/мм. °С), т. е. вдвое меньше коэффициента теплового расширения углеродистых сталей и в Зраза меньше нержавеющей стали. В процессе припаивания детали из карбида вольфрама к детали из стали в карбиде часто возникают деформации сжатия при нормальных рабочих температурах. Это явление полезно для карбида, который обладает более высокой прочностью на сжатие, чем на разрыв, так что в процессе работы напряжения растяжения, создаваемые гидравлическими нагрузками, должны вначале преодолевать предварительные напряжения сжатия. Коэффициент трения пары сталь – карбид вольфрама при хорошей смазке значительно ниже, чем у стали по стали и у других материалов независимо от их твердости.

По экспериментальным данным автора, коэффициенты трения скольжения и покоя пары закаленная сталь AISI – – припаянный карбид вольфрама имели почти одно и то же значение. Величина коэффициентов трения карбидов обычно составляет 10-20% от коэффициента трения стали по стали. Благодаря этим свойствам карбид вольфрама применяется в поворотных соединениях систем управления, где шарниры должны иметь минимальное трение, а также в случаях, когда необходимо получить небольшие усилия страгивания. Он находит применение и в подвижных торцовых уплотнениях. Имеются сведения об успешном использовании карбида вольфрама в подшипниках скольжения с большой удельной нагрузкой, работающих на жидкостях с минимальной смазывающей способностью, таких, как вода и жидкие металлы. Он применяется также для изготовления цилиндровых блоков насосов и гидродвигателей, посадочных седел клапанов и тарельчатых клапанов.