Hydrogen wear resistance under the metal-polymer friction pairs operation

Abstract

Представлено результати досліджень лабіринтного ущільнення, виготовленого з композиційних матеріалів на основі ароматичного поліаміду фенілон, армованого мідьвмісним вуглецевим волокном за допомогою нерівноосних феромагнітних часток в обертальному електромагнітному полі. Проведено широкий комплекс досліджень із вивчення оптимальної концентрації армуючого наповнювача. Для цього використано колодки з композиційного матеріалу фенілон С-2, армованого мідьвмісним вуглецевим волокном: 0, 20, 30, 40, 50% мас та оцінено їх ефективність за параметрами інтенсивності утворення водню в газовій фазі камери машини тертя й інтенсивності зношування пари тертя фенілон-сталь 45. У результаті випробувань виявлено, що найбільшу зносостійкість має композиція з 40% вмістом наповнювача, вона ж має найменшу здатність до утворення в зоні тертя вільного водню. При зношуванні по сталі армованих вуглепластиків, які містять 30 – 50% мас Cu-ВВ, реалізується режим вибіркового перенесення. Металографічні дослідження контрзразків показали, що на їх поверхні утворюється мідна плівка, яка забезпечує захист поверхонь сталевих деталей від водневого зносу. Відзначено зниження коефіцієнта тертя, що призводить до зниження енергетичних втрат при роботі машини. Таким чином, стендові випробування показали вибіркове перенесення при терті, зменшення можливості наводнювання поверхні металу, підвищення зносостійкості супряженої пари, зниження енергетичних витрат і підвищення ущільнюючої здатності манжетного та лабіринтного ущільнень, що призводить до зниження витоку пари розчинників у повітря робочої зони.

The results of studies of labyrinth seals made of composite materials on the basis of aromatic polyamide phenylon reinforced by copper-carbon fiber are presented. It is shown that in this case a selective transfer with friction is realized, the possibility of displacing the surface of the metal decreases, the wear resistance of the support joints and the ability to seal up are increased.