CS201699B1

CS201699B1 - Powdered mixture

Info

Publication number: CS201699B1
Application number: CS320278A
Authority: CS
Inventors: Jiri Miculek; Ruzena Kubikova
Original assignee: Jiri Miculek; Ruzena Kubikova
Priority date: 1978-05-18
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález se týká práškové směsi pro vytvoření spoje mezi ocelovým nosným podkladem a kovokeramiokou třecí vrstvou brzdových a spojkových součástí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a powder mix for forming a joint between a steel carrier substrate and a metal-ceramic wear friction layer of brake and clutch components.

Nej obvyklejší spoj mezi ocelov-ým podkladem a třecí vrstvou kovokeramickýoh třecích materiálů se provádí tak, že se nosný ocelový podklad galvanicky pokoví, čímž se po nalisování třecí vrstvy dosáhne spoje, který se vytvoří difúzním pochodem mezi třecí vrstvou a galvanicky pokoveným ocelovým podkladem při slinování pod tlakem.The most common joint between the steel substrate and the friction layer of the metal-ceramic friction materials is made by electroplating the supporting steel substrate, whereby after pressing the friction layer a joint is formed which is formed by a diffusion process between the friction layer and the galvanized steel substrate during sintering. under pressure.

Pro zvýšení spolehlivosti spoje se na galvanicky pokovený ocelový plech nanese prášková mezivrstva ze směsi kovových prášků nebo práškových předslitin mědi a cínu.To increase the reliability of the joint, a powder interlayer of a mixture of metallic powders or powdered master alloys of copper and tin is applied to the galvanized steel sheet.

Další možnost k vytvoření spoje je ta, že se jako mezivrstvy používá směs prášků, která se skládá z jednoho nebo více kovů tavitelných při teplotě slinování a kovů, solí nebo kysličníků, jejichž teplota tání je vyšší než teplota slinování podle NSR DAS 1 508 531,A further possibility to form a joint is that a powder mixture is used as an intermediate layer consisting of one or more metals susceptible to sintering and metals, salts or oxides whose melting point is higher than the sintering temperature of NSR DAS 1 508 531,

Jiné zdokonalení spoje se dosáhne mechanickou úpravou nosných podkladů bu3 galvanicky pokovených, nebo nepokovených, a to důlčíkováním, zhotovením seků, makováním (kulaté kovové částice přiletované na nosném podkladu) a dalšími. Značným pokrokem je vytváření spoje mezi kovokeramiokou třecí vrstvou a ocelovým nosným podkladem například podle čs. autorského osvědčení č. 157419,Another improvement of the joint is achieved by mechanical treatment of the carrier substrates either electroplated or unplated by punching, cutting, popping (round metal particles soldered on the carrier substrate) and others. Significant progress is the formation of the joint between the metal-ceramic friction layer and the steel backing, e.g. Certificate No 157419,

Současný stav vykazuje řadu nedostatků. Kvalita spoje, vytvořeného za pomoci galvanických mezivrstev, závisí jednak na kvalitě přilnavosti galvanické vrstvy k nosičij dalšíThe current situation shows a number of shortcomings. The quality of the joint formed by the galvanic interlayers depends, on the one hand, on the adhesion quality of the galvanic layer to the carrier.

201 6$9200 6 $ 9

201 OSO další defekty mohou vzniknout mezi galvanickou a vlastní kovokeramickou vrstvou. Spoje, které využívají mechanického zaklínění třecí vrstvy do zdrsnŠlého nosného podkladu se nedají použít pro velmi tenké výrobky (například lamely). Navíc tyto spoje jsou velmi pracné a v případš makování i technicky náročná pro provozní využití. Přitom ani v jednom z uvedených provedení nedochází prakticky ke spojení celé konstantní ploohy, V případě použití práškové směsi obsahující mš3, cín, kysličník měděný, křemík, pentaboritan draselný a metaboritan draselný podle čs, autorského osvědčení Č, 157419 ee v určitých případech technologických variant vyskytuje malé procento nedokonalého spojení ocelového nosiče s třecí vrstvou.201 OSO other defects may occur between the galvanic layer and the actual metal-ceramic layer. Joints that utilize mechanical wedging of the friction layer to the roughened backing cannot be used for very thin products (eg slats). Moreover, these joints are very laborious and technically demanding for operation. In the case of the use of a powder mixture containing MS3, tin, copper oxide, silicon, potassium pentaborate and potassium metaborate according to the Czech author's certificate No. 157419, in certain cases technological variants occur a small percentage of imperfect bonding of the steel carrier to the friction layer.

Uvedené nevýhody odstraňuje prášková směs pro vytvoření spoje mezi ocelovým nosným podkladem a kovokeramickou třecí vrstvou brzdových a spojkových součástí podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 70 až 97 % hmotnostních mědi, 3 až 25 % hmotnostních cínu, 0,1 až 3 % hmotnostní kysličníku měrného, 0,1 až 4 % hmotnostní fosforu, 1 až 12 % hmotnostních stříbra, 0,1 až 5 % hmotnostních zinku, 0,01 až 1 % hmotnostní křemíku, 0,1 až 15 % hmotnostních pentaboritanu draselného a 0,1 až 15 % hmotnostních metaboritanu draselného.These disadvantages are overcome by the powder mixture for forming a joint between the steel carrier substrate and the metal ceramics friction layer of the brake and clutch components according to the invention, which comprises 70 to 97% by weight of copper, 3 to 25% by weight of tin; 3% by weight of specific oxide, 0.1 to 4% by weight of phosphorus, 1 to 12% by weight of silver, 0.1 to 5% by weight of zinc, 0.01 to 1% by weight of silicon, 0.1 to 15% by weight of potassium pentaborate, and 0.1 to 15% by weight of potassium metaborate.

Výhodou spojování nosných podkladů s kovokeramickou vrstvou pomocí mezivrstvy, podle vynálezu, je dosažení dokonalého spoje po celé kontaktní ploše u rozličných složení třecích materiálů na bázi mědi i u materiálů keramických, to je obeahujících vysoké procento nekovových složek, v širokém rozsahu technologických variant. Další výhodou je odstranění galvanického pokovování ocelových nosných podkladů. Technologie e použitím práškové směsi je velmi jednoduchá a ekonomická, nebo? lze využít automatizační prvky v technologickém postupu a neklade nároky na náklady investičního rázu.The advantage of bonding the carrier substrates to the metal-ceramic layer by means of the interlayer according to the invention is to achieve a perfect bond over the entire contact area for the various compositions of friction materials based on copper and ceramic materials, i.e. encompassing a high percentage of non-metallic components. Another advantage is the removal of the galvanic plating of the steel supporting substrates. The technology of using a powder blend is very simple and economical, or? it is possible to use automation elements in the technological process and does not impose any investment costs.

Jednotlivé komponenty směsi se získávají tříděním prášků na předepsanou zrnitost běžnými způsoby, například prosátím. Fosfor se přidává ve formě sloučenin, například jako předslitina fosforové mědi. Navážené množství se homogenizuje až do dosažení naprosto rovnoměrného rozložení částic jednotlivých složek, K tomuto lze použít libovolného, homogenizačního zařízení, používaného v praxi práškové metalurgie.The individual components of the mixture are obtained by screening the powders for the specified grain size by conventional means, for example by sieving. Phosphorus is added in the form of compounds, for example, as a master alloy of phosphorus copper. The weighed amount is homogenized until a completely uniform particle distribution of the individual components is achieved.

Po nanesení této eměsi na nosný ocelový podklad nebo na spodní část výlisku z práškové směsi kovokeramických třecích materiálů se další operace, tj. slinování a podobně uskutečňují bez zvláštních úprav.After application of this mixture to the supporting steel substrate or to the lower part of the powdered metal-ceramic friction material compact, further operations, i.e. sintering and the like, are carried out without special treatment.

Příklad 1Example 1

Třecí materiál na bázi bronz-grafit s přísadou olova a železa a s přísadou nekovových složek 8 až 10 % hmotnostních vyžaduje práškovou mezivrstvu o složení (v % hmotnostních):Bronze-graphite friction material with the addition of lead and iron and with the addition of non-metallic constituents of 8 to 10% by weight requires a powder interlayer having a composition (in% by weight):

mšdi o zrnitosti pod 0,063 mmcopper with a grain size below 0,063 mm

7.5 cínu o zrnitosti pod 0,063 mm7.5 tin with a grain size below 0.063 mm

2,1 kysličníku mě3ného o zrnitosti pod 0,04 mm2.1 of cuprous oxide with a grain size below 0.04 mm

1.5 fosforu o zrnitosti 0,1 mm1.5 phosphorus with a particle size of 0.1 mm

201 69 stříbra o zrnitosti 0,1 mm zinku o zrnitosti 0,1 mm201 69 silver with 0,1 mm grain size zinc with 0,1 mm grain size

0,9 křemíku o zrnitosti pod 0,04 mm pentaboritanu draselného o zrnitosti 0,1 mm metaboritanu draselného o zrnitosti 0,1 mm.0,9 silicon with a particle size below 0,04 mm of potassium pentaborate with a particle size of 0,1 mm of potassium metaborate with a particle size of 0,1 mm.

Směs podle tohoto příkladu je optimální zejména pro materiály s vysokým obsahem zinku, určené pro běh pod olejem.In particular, the composition of this example is optimal for high zinc materials intended to run under oil.

Příklad 2·Example 2 ·

Třecí materiál na bázi bronz-grafit s přídavkem olova a železa a s přísadou nekovových složek 10 až 30 % hmotnostních vyžaduje práškovou mezivrstvu o složení (v % hmotnos nich):Bronze-graphite friction material with the addition of lead and iron and with the addition of non-metallic components of 10 to 30% by weight requires a powder interlayer having a composition (in% by weight):

mědi o zrnitosti pod 0,063 mmCopper of less than 0,063 mm

6,6 cínu o zrnitosti pod 0,063 mm6.6 tin with a grain size below 0.063 mm

1.5 kysličníku mě3ného o zrnitosti pod 0,04 mm1.5 cuprous oxide with a grain size below 0.04 mm

2.5 fosforu o zrnitosti 0,1 mm stříbra o zrnitosti 0,1 mm2.5 phosphorus with a grain size of 0,1 mm silver with a grain size of 0,1 mm

2,5 zinku o zrnitosti 0,1 mm2.5 zinc with a grain size of 0.1 mm

Při.použití směsi podle tohoto příkladu lze s výhodou využít nižšího tlaku při slinování výlisků o 20 až 35 % bez zhoršujícího vlivu na vlastnosti materiálu i spoj.When using the composition of this example, it is advantageous to use a lower sintering pressure of 20 to 35% without deteriorating the material and joint properties.

Claims

object of the invention

Powder mixture for forming a joint between a steel backing and a metal ceramics friction layer of brake and clutch components, characterized in that it contains 70 to 97% by weight of copper, 3 to 25% by weight of tin, 0.1 to 3% by weight of cuprous oxide. 1 to 4 wt% phosphorus, 1 to 12 wt% silver, 0.1 to 5 wt% zinc, 0.01 to 1 wt% silicon, 0.1 to 15 wt% potassium pentaborate and 0.1 to 15 wt% metaborate potassium.