Спеченный фрикционный материал на основе меди


B22F2301/10 - Порошковая металлургия; производство изделий из металлических порошков; изготовление металлических порошков (способы или устройства для гранулирования материалов вообще B01J 2/00; производство керамических масс уплотнением или спеканием C04B, например C04B 35/64; получение металлов C22; восстановление или разложение металлических составов вообще C22B; получение сплавов порошковой металлургией C22C; электролитическое получение металлических порошков C25C 5/00)

Владельцы патента RU 2709418:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ИНСТИТУТ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА О.В. РОМАНА (BY)

Изобретение относится к фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения. Cпеченный материал на основе меди, содержащий 4-7 мас.% олова и 9-12 мас.% графита, изготовлен с использованием 35-40 мас.% железного порошка. Обеспечивается увеличение коэффициента трения, повышение стабильности момента сил трения, снижение давления чеканки, получение твердости 15-23 НВ, пористости 17-24%, а также повышение давления на материал при эксплуатации до 5 МПа и скорости скольжения до 11 м/с. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения.

Известны фрикционные материалы на основе меди (основа), легированной оловом, цинком, алюминием, титаном, твердыми смазками (графит, дисульфид молибдена, свинец) и фрикционными добавками (оксиды, карбиды, нитриды металлов) [В.М. Крячек, И.И. Панаиоти. Современные фрикционные материалы. Наукова думка, 1975.].

Известен фрикционный материал содержащий (массовая доля %): цинк 6-8, железо 0.1-0.2, свинец 2-4, графит 3-7, вермикулит 8-12, хром 4-6, сурьма 0.05-0.1, кремний 2-3, медь - остальное. Недостатком данного материала является низкий коэффициент трения и недостаточный коэффициент стабильности момента сил трения (отношение среднего момента трения к максимальному моменту трения), наличие порошка свинца, который признан экологически вредным [Патент РФ 2324756].

В качестве прототипа выбран материал, имеющий следующий состав (массовая доля %): олово - 5-8, графит - 5-7, стальной порошок ПХ-30 - 15-20, медь - остальное [Патент РБ №21862]. К недостаткам данного материала можно отнести высокая стоимость порошка ПХ-30 и порошка меди, невозможность повышения удельного давления и скорости скольжения при работе фрикционного материала.

Технической задачей изобретения является увеличение коэффициента трения и повышение стабильности момента сил трения, снижение давления чеканки, получения требуемого значения твердости (15-23 НВ) и пористости фрикционного материала (17-24%), повышение давления на материал при эксплуатации до 5 МПа и скорости скольжения до 11 м/с.

Решение технической задачи заключается в том, что в известный спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий медь, олово, графит, дополнительно содержит порошок железа, при следующем соотношении компонентов (массовые доли %): олово - 4-7, графит 9-12, порошок железа - 35-40, медь - остальное.

Введение увеличенного количества порошка железа позволяет повысить давление на фрикционный материал в процессе эксплуатации до 5 МПа. Это обеспечивается за счет создания композиционного материала, представляющего собой бронзовую матрицу, полученную в процессе диффузии олова в медь, наполненную порошком железа. Кроме того, увеличенное содержание порошка железа в объеме материала позволяет повысить значение коэффициента трения за счет роста участков контакта со стальной поверхностью. Оптимальное количество порошка железа, не разупрочняющего матрицу, обеспечивающего требуемую прочность крепления фрикционного материала к стальной основе составляет 35-40%.

Увеличение содержания порошка графита до 9-12% позволило увеличить скорость скольжения фрикционного материала, а так же теплоотвод из зоны трения в объем материала.

Получение пористости фрикционного материала, равное 15-17% позволило создать дополнительные источники смазки в процессе трения фрикционной пары, что дало возможность так же увеличить давление на фрикционный материал и скорость скольжения. Увеличение пористости приводит к уменьшению прочности фрикционного материала, тогда как ее уменьшение, снижает количество дополнительной смазки.

Результаты испытаний предлагаемого и известного материала, проведенные на инерционном стенде ИМ-58 при скорости скольжения 11 м/с, давление на фрикционный материал 5 МПа, в масляной среде при использовании диска стального из материала сталь 45 приведены в таблице.

Пример конкретного выполнения подтверждающий возможность осуществления заявленного изобретения:

Исходные порошковый материалы (массовая доля %): медь (основа) - 47, олово - 6, графит - 10, железный порошок - 37 смешивают в смесителе в течение 50-60 минут. Полученный порошковый фрикционный материал напекают на стальную основу в защитной атмосфере при температуре 720-740°С. Напеченный фрикционный материал на основе меди уплотняется усилием 1800 кН на прессе с одновременным выдавливанием маслоотводящих каналов и пазов, с последующим спеканием под нагрузкой 0,1 кН в защитной атмосфере при температуре 780°С в течение двух часов.

Осуществленный технологический процесс с использованием разработанного фрикционного материал на основе меди позволил снизить себестоимость фрикционного диска до 15%.

Спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий медь, олово и графит, отличающийся тем, что он изготовлен с использованием железного порошка при следующем соотношении компонентов, мас.%: олово - 4-7, графит - 9-12, железный порошок - 35-40, медь - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для обработки расплавов латуней. Модифицирующая смесь содержит, мас.

Изобретение относится к получению металлоуглеродного нанокомпозиционного материала на основе меди, упрочненного углеродными нановолокнами. Способ включает приготовление водного раствора нитрата меди, содержащего нитрат железа, последующую распылительную сушку с образованием порошка, состоящего из нитратов меди и железа, термическое разложение полученного порошка до образования порошкообразных оксидов меди и железа в окислительной атмосфере, восстановление порошкообразных оксидов меди и железа до металлических меди и железа в среде водорода, после чего на поверхности смеси порошков меди и железа выращивают углеродные нановолокона в ацетилен-водородной атмосфере.

Настоящее изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к шихте для получения износостойкого материала методом СВС, включающей порошок титана, углеродсодержащий компонент - сажу, порошок меди, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: 54-67 порошок титана, 9-13 сажа, 20-37 порошок меди.

Изобретение относится к области металлургии. Медный порошок для очистки технического тетрахлорида титана от примеси окситрихлорида ванадия, полученный размельчением в шаровой мельнице, содержит частицы длиной от 315 мкм и менее с отношением длины к ширине 1,5-2,7, покрытые стеарином.

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к композиционным дисперсно-упрочненным материалам для электрических разрывных контактов и может найти применение в производстве коммутационной аппаратуры, железнодорожного и городского электрического транспорта и т.п.

Изобретение относится к металлургии, в частности к титаново-медным материалам для электронных компонентов. Может использоваться, например, в соединителях, зажимах аккумуляторов, штепселях, реле, переключателях, модулях видеокамеры.

Изобретение относится к металлургии, в частности к титаново-медным материалам для электронных компонентов. Может использоваться, например, в соединителях, зажимах аккумуляторов, штепселях, реле, переключателях, модулях видеокамеры.

Группа изобретений относится к трубе из сплава меди и способу ее производства. Труба подвергнута волочению и сделана из сплава CuCrZr, который подавляет ухудшение механической прочности и, в частности, укрупнение зерен кристаллов даже в температурной зоне солютионизирующей обработки.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к медным сплавам, используемым в качестве материала контактной сети высокоскоростного железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам на основе меди. Материал содержит 5-8 мас.% олова, 7-9 мас.% кокса литейного и остальное - медь.

Группа изобретений относится к электроимпульсному нанесению упрочняющего покрытия из порошка на поверхность стальной детали. Способ включает спекание засыпки порошка в неэлектропроводной матрице на поверхности детали под давлением пуансона путем пропускания импульсов тока.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу получения биметаллической полосы с антифрикционным покрытием на основе меди из металлических порошков, предназначенной для изготовления подшипников скольжения.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения сплавов на основе ванадия, и может быть использовано для получения высококачественных композиций на его основе с титаном и хромом, предназначенных для атомной энергетики.
Изобретение относится к подшипниковым антифрикционным самосмазывающимся материалам. Способ получения металлофторопластового материала с сетчатым антифрикционным слоем включает предварительную обработку стальных листов бронзированием при помощи диффузионного насыщения, припекание пористого слоя в виде бронзолатунной сетки и заполнение ячеек припеченной сетки впрессовыванием неориентированной фторопластовой пленки на гидравлическом прессе.

Изобретение относится к области упрочнения поверхности металлов и сплавов и может быть использовано в различных областях промышленности и науки для формирования защитных и упрочняющих покрытий.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения многослойных изделий, и может быть применено в добывающих отраслях промышленности, металлургии, промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к изготовлению плит из керамических и композиционных материалов. Способ включает приготовление экзотермической смеси порошков, прессование смеси в заготовку, помещение ее в пресс-форму, инициирование реакции горения и последующее прессование продуктов горения.

Группа изобретений относится к изготовлению токосъемных элементов. Спеченный материал содержит пропитанную маслом с ультрадисперсными алмазами спеченную смесь, состоящую из гранул, содержащих медь и графит, волокон и нитей углеродных, ультрадисперсных алмазов, порошков железа, графита, меди, упрочненной хромистым чугуном, шунгита, интеркаляционных соединений дисульфид молибдена и упрочняюще-легирующих компонентов.

Изобретение относится к получению длинномерного трубчатого элемента тепловых труб с порошковой капиллярной структурой на внутренней поверхности. Покрывают внутреннюю поверхность трубчатого элемента пленкой смеси, состоящей из глицерина и этилового спирта при их соотношении в пределах от 60:40% до 80:20%, располагают трубчатый элемент с наклоном относительно вертикали в пределах от 10 до 20 градусов, приводят трубчатый элемент во вращение вокруг собственной оси и засыпают железный порошок на верхнюю часть нижней образующей внутренней поверхности трубчатого элемента с получением равномерного слоя железного порошка на внутренней поверхности трубчатого элемента, после чего спеканием формируют на внутренней поверхности трубчатого элемента порошковую капиллярную структуру.
Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ включает нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере.

Изобретение относится к получению порошковых смесей бинарных сплавов. Способ включает электрический взрыв двух скрученных проволок различных диаметров.

Изобретение относится к фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения. Cпеченный материал на основе меди, содержащий 4-7 мас. олова и 9-12 мас. графита, изготовлен с использованием 35-40 мас. железного порошка. Обеспечивается увеличение коэффициента трения, повышение стабильности момента сил трения, снижение давления чеканки, получение твердости 15-23 НВ, пористости 17-24, а также повышение давления на материал при эксплуатации до 5 МПа и скорости скольжения до 11 мс. 1 табл., 1 пр.

Наверх