CS201700B1

CS201700B1 - Powdered mixture

Info

Publication number: CS201700B1
Application number: CS325678A
Authority: CS
Inventors: Jiri Miculek; Ruzena Kubikova
Original assignee: Jiri Miculek; Ruzena Kubikova
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1980-11-28

Description

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

Nejobvyklejší spoj mezi ocelovým podkladem a třecí vrstvou kovokeramických 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 bond between the steel substrate and the friction layer of the metal-ceramic friction materials is made by galvanically coating the supporting steel substrate, whereby after pressing the friction layer a joint is formed which is formed by diffusion process between the friction layer and the galvanized steel substrate under pressure sintering.

Pro zvýšení spolehlivosti spoje se na galvanicky pokovený ocelový plech nanese prášková mezivrstva, ze směsi kovových prášků nebo práškových předslitin mědi a cínu.In order to increase the reliability of the joint, a powder interlayer, consisting of a mixture of metal 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 _t 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. 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 kovokeramickou třecí vrstvou a ocelovým nosným podkladem například podle čs. autorského osvědčení č. 157418,Another possibility to establish the connection is that as the intermediate layer, a mixture of powders which _T comprises one or more refractory metal at the sintering temperature and the metal "salts or oxides, whose melting point is higher than the sintering temperature by German DAS 1508 531. Another refinement of the joint is achieved by mechanically treating 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, for example in accordance with U.S. Pat. Certificate No 157418

Tento stav vykazuje řadu nedostatků. Kvalita spoje, vytvořeného za pomoci galvanických mezivrstev, závisí jednak na kvalitě přilnavosti galvanické vrstvy k nosiči; dalšíThis situation has a number of drawbacks. The quality of the bond formed by the galvanic interlayers depends, firstly, on the adhesion quality of the galvanic layer to the support; next

201 700201 700

201 700 další defekty mohou vzniknout mezi galvanickou a vlastní kovokeramickou vrstvou, Spoje, které využívají mechanického zaklínění třecí vrstvy do zdrsněného nosného podkladu se nedají použít pro velmi tenké výrobky (například lamely). Navíc tyto spoje jsou velmi pracné i201 700 other defects may arise between the galvanic and the actual metal ceramics layer. Joints that utilize mechanical wedging of the friction layer to the roughened support substrate cannot be used for very thin products (eg slats). Moreover these connections are very laborious as well

a v případě makování i technicky náročné pto provozní využití. Přitom ani v jednom z uvedených provedeni nedochází prakticky ke spojení celé kontaktní plochy. V případě použití práškové směsi obsahující mě5, cín, kysličník mě3ný, křemík, tetraboritan sodný a metábořit an sodný podle čs, autorského osvědčení č, 157418 se v určitých případech technologických variant vyskytuje malé procento nedokonalého spojení ocelového nosiče s třecí vrstIand in the case of milling also technically demanding for operational use. In neither of these embodiments, virtually all of the contact surface is joined. In the case of using a powder mixture containing copper, tin, copper oxide, silicon, sodium tetraborate and sodium metaborate according to the Czech Patent Author No. 157418, in certain cases of technological variants there is a small percentage of imperfect connection of the steel carrier to the friction layer.

Vou,Vou,

Uvedené nevýhody odstraňuje prášková směs pro vytvoření spoje mezi ocelovým nosným podkladem a kovokeramickou třecí vrstvou brzdovýoh a spojkových součástí podle tohoto vynálezu, jehož poditata spočívá v tom, že obsahuje 70 až 97 % hmotnostních mědi, 3 až 25 % hmotnostních cínu, 0,1 až 3 % hmotnostní kysličníku měňnatého, 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 tetraboritanu sodného a 0,1 až 15 % hmotnostních metaboritanu 'sodného.These disadvantages are overcome by the powder mixture to form a bond between the steel backing and the metal ceramics friction layer of the brake and clutch components of the present invention, which comprises 70 to 97% by weight of copper, 3 to 25% by weight of tin; 3 wt% cuprous oxide, 0.1 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% sodium tetraborate and 0.1 to 15% by weight of sodium metaborate.

Výhodou spojování nosných podkladů s kovokeramickou vrstvou pomocí mezivrstvy, podle vynálezu, je dosažení dokonalého spoje po celé kontaktní ploše u rozličných složení tře' I cích materiálů na bázi mědi i u materiálu kerpmetaliokých, to je obsahujících vysoké procento nekovových složek, v širokém rozsahu technologických variant. Další výhodou je odstranění galvanického pokovování ocelových nosných podkladů. Technologie s použitím práškové směsi je velmi jednoduchá a ekonomická, neboť lze využít automatlzační 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 of the various compositions of copper-based friction materials and of kerpmetallic materials, i.e. containing a high percentage of non-metallic components. Another advantage is the removal of the galvanic plating of the steel supporting substrates. The technology using the powder mixture is very simple and economical, because automation elements can be used in the technological process and it does not require any investment character.

Jednotlivé komponenty směsi se získávají tříděním prášků na předepsanou zrnitost běžnými způsoby, například proeátím, Fosfor se přidává ve formě sloučenin například jako před· slitina fosforové mědi. Navážené množství se homogenizuje až do dosažení naprosto rovnoměr· ného rozložení částic jednotlivých složek, K tomuto lze použít libovolného homogenizáčního zařízení, používaného v praxi práškové metalurgie.The individual components of the mixture are obtained by sorting the powders to the prescribed grain size by conventional means, for example by sieving. The weighed quantity is homogenized until an even particle distribution of the individual components is achieved. Any homogenizer used in powder metallurgy practice can be used for this.

Po nanesení této směsi na nosný ocelový podklad nebo na spodní části výlisku z práškové směsi kovokeramických třecích materiálů se další operace, tj. «linování « podobně uskutečňují bez zvláštních úprav.After this mixture has been applied to a supporting steel substrate or to the lower part of a powdered mixture of metal-ceramic friction materials, further operations, i.e. «linings», are likewise carried out without special treatment.

Příklad 1Example 1

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

mědi o zrnitosti pod 0,063 mm cínu o zrnitosti pod 0,063 mmCopper with a grain size below 0,063 mm of tin with a grain size below 0,063 mm

1,5 kysličníku raěSného o zrnitosti pod 0,04 mm fosforu o zrnitosti 0,1 mm stříbra o zrnitosti 0,1 mm1.5 granulated oxides with a grain size below 0.04 mm phosphorus with a grain size of 0.1 mm silver with a grain size of 0.1 mm

201 700 zinku o zrnitosti 0,1 mm201 700 zinc with a grain size of 0.1 mm

0,5 křemíku o zrnitosti pod 0,04 mm tetraboritanu sodného o zrnitosti 0,1 mm metaboritanu sodného o zrnitosti 0,1 mm.0.5 silicon with a particle size below 0.04 mm sodium tetraborate with a particle size of 0.1 mm sodium metaborate with a particle size of 0.1 mm.

Směs podle příkladu je výhodná zejména v těch případech, kdy kovokeramický materiál je složen z mosazné kovové kostry obsahující další kovové a nekovové kluzné a třecí přísady.The composition according to the example is particularly advantageous in those cases where the metal-ceramic material is composed of a brass metal skeleton containing further metallic and non-metallic glidants and friction additives.

Příklad 2Example 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 % hmotnostních) mědi o zrnitosti pod 0,063 mm cínu o zrnitosti pod 0,063 mmBronze-graphite friction material with the addition of lead and iron and 10 to 30% by weight of non-metallic constituents requires a powder interlayer with a composition (in% by weight) of copper with a grain size below 0.063 mm tin with a grain size below 0.063 mm

1,7 kysličníku měSnatého o zrnitosti pod 0,04 mm fosforu o zrnitosti 0,1 mm stříbra o zrnitosti 0,1 mm zinku o zrnitosti 0,1 mm1,7 cupric oxide with a particle size below 0,04 mm of phosphorus with a particle size of 0,1 mm silver with a particle size of 0,1 mm zinc with a particle size of 0,1 mm

0,3 křemíku o zrnitosti pod 0,04 mm tetraboritanu sodného o zrnitosti 0,1 mm metaboritanu sodného o zrnitosti 0,1 mm.0.3 silicon having a grain size below 0.04 mm sodium tetraborate having a grain size of 0.1 mm sodium metaborate having a grain size of 0.1 mm.

Použití uvedené směsi vede k nižší sublimaci složek slinovaného materiálu a tím k prodloužení životnosti zařízení a přípravků používaných při výrobě.The use of this mixture leads to a lower sublimation of the components of the sintered material and thus to a prolonged lifetime of the equipment and preparations used in the manufacture.

Claims

Powder composition for forming a joint between a steel backing and a metal-ceramic 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 copper oxide. 1 to 4% phosphorus, 1 to 12% silver, 0.1 to 5% zinc, 0.01 to 1% silicon, 0.1 to 15% sodium tetraborate and 0.1 to 15% metaborate sodium.