Спеченный фрикционный материал и способ приготовления шихты для его получения

 

Изобретение относится к производству спеченных фрикционных материалов, применяемых в фрикционных и тормозных устройствах автомобилей, тракторов, самолетов и т.д. В спеченном фрикционном материале частицы фрикционных добавок расположены внутри оболочки из твердой смазки. Смешивание исходных компонентов осуществляют в последовательности: введение в смесительный агрегат и смешивание компонентов несущей металлической основы, введение в смесительный агрегат предварительно смешанных фрикционных добавок с твердыми смазками и окончательное смешивание. Фрикционные добавки перед смешиванием увлажняют хорошо испаряемым или выгорающим при спекании увлажнителем, например минеральным маслом. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству спеченных фрикционных материалов, применяемых в фрикционных и тормозных устройствах автомобилей, тракторов и самолетов.

Известны спеченные фрикционные материалы, состоящие из основного металла, компонентов, улучшающих механические и теплофизические свойства основы и компонентов, повышающих сопротивление материала схватыванию и коэффициент трения пары [1] Известны спеченные фрикционные материалы, включающие несущую металлическую основу, фрикционные добавки и твердую смазку, причем частицы фрикционных добавок в готовом фрикционном материале одновременно могут контактировать с частицами металлической основы, с частицами твердой смазки, а также с другими частицами фрикционных добавок [2] При работе известных фрикционных материалов имеются случаи схватывания, задиров, приводящие к повышенному износу как сопрягаемой детали, так и фрикционного материала.

Графит и другие неметаллические твердые смазки обычно вводятся в смесительный агрегат в конце цикла смешивания, в частности за 5 мин до окончания цикла смешивания [3] Целью изобретения является снижение износа фрикционных спеченных материалов и сопряженных деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в спеченном фрикционном материале, включающем несущую металлическую основу, фрикционные добавки и твердую смазку, частицы фрикционных добавок расположены внутри оболочки из твердой смазки. Смешивание исходных компонентов осуществляют в последовательности: введение в смесительный агрегат и смешивание компонентов несущей металлической основы, введение в смесительный агрегат предварительно смешанных фрикционных добавок с твердыми смазками и окончательное смешивание.

Для лучшего удерживания на поверхности частиц фрикционных добавок твердой смазки фрикционные добавки предварительно увлажняют испаряющимся или выгорающим при спекании увлажнителем, например, минеральным маслом.

При работе спеченных фрикционных материалов оболочка из твердой смазки, покрывающая частицы фрикционных добавок, предотвращает задиры и схватывание спеченного фрикционного материала с сопрягаемой деталью.

Оптимальная толщина оболочки из твердой смазки на поверхности частиц фрикционных добавок зависит от условий эксплуатации.

Пример 1. Состав шихты фрикционного материала мас. Fe-64, Cu-10, C (графит)-8, асбест-3, SiC-10, B₄C-5.

В лопастную мешалку загружают фрикционные добавки: асбест марки К-7 в количестве 3 кг, карбид кремния (SiC) крупностью 60-90 мкм в количестве 10 кг и карбид бора (B₄C) крупностью 60-90 мкм в количестве 5 кг. В качестве увлажнителя в мешалку вводят 100 г минерального масла и проводят перемешивание в течение 3-х мин. Затем в мешалку вводят 8 кг литейного графита и производят перемешивание в течение 5 мин. Покрытые графитом фрикционные добавки выгружают из мешалки в промежуточную тару. В лопастную мешалку вводят подготовленные порошки несущей основы: железо 64 кг, медь 10 кг. Проводят перемешивание в течение 3 мин. и затем в мешалку вводят фрикционные добавки, покрытые оболочкой графита. Окончательное смешивание осуществляют в течение 8 мин. Приготовленную шихту используют для изготовления спеченных тормозных колодок.

В таблице представлены сравнительные результаты испытания тормозных колодок, изготовленных с использованием описанного изобретения и известной технологии. В качестве контртела используют чугун марки С4 21-40.

Изготовленные колодки имеют одинаковые коэффициенты трения, но износ спеченного материала, полученного из шихты по описываемому изобретению на 41,7% меньше, чем по прототипу и износ контртела на 44 меньше, чем по известной технологии.

Формула изобретения

1. Спеченный фрикционный материал, содержащий несущую металлическую основу, фрикционные добавки и твердую смазку, отличающийся тем, что твердую смазку он содержит в виде оболочки, расположенной на частицах фрикционных добавок.

2. Способ приготовления шихты для получения спеченного фрикционного материала, включающий смешивание исходных компонентов, отличающийся тем, что предварительно смешивают фрикционные добавки с твердыми смазками и в смесительный агрегат последовательно вводят сначала компоненты несущей металлической основы и подвергают их смешиванию, затем покрытые твердыми смазками фрикционные добавки и осуществляют окончательное смешивание.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что фрикционные добавки перед смешиванием с твердыми смазками увлажняют испаряющимся или выгорающим при спекании увлажнителем, например минеральным маслом.

РИСУНКИ

Рисунок 1