CS212086B1

CS212086B1 - Metal-ceramic friction material

Info

Publication number: CS212086B1
Application number: CS572180A
Authority: CS
Inventors: Ruzena Kubikova; Jiri Miculek
Original assignee: Ruzena Kubikova; Jiri Miculek
Priority date: 1980-08-21
Filing date: 1980-08-21
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká oboru práškové metalurgie. Vynález řeší složení kovokeramlckého třecího materiálu, na bázi bronzi s rovnoměrnou tepelně nezávislou třecí charakteristikou určeného především pro práci v suchých převodech. Podstatou vynálezu jě, že obsahuje. 70 až 80% hmot. mědi, 2 až 6 % hmot. cínu, 0,5 až 5 % hmot. olova, 4 až 9 % hmot. mullitu a 4 až 8 % hmot. pevných maziv a protizadíracích přísad sestávajících z 20 až 50 % hmot. lamelárního přírodního grafitu, 40 až 80 % hmot. umělého hrubozrnného grafitu a 10 až 30 % hmot. disulfidu molybdenu nebo 15 až 35 % hmot. lamelárního přírodního grafitu, 40 až 80 % hmot. umělého hrubozrnného grafitu a 5 až 25 % sirníku antimonitého.The invention relates to the field of powder metallurgy. The invention addresses the composition of a metal-ceramic friction material, based on bronze with uniform thermally independent friction characteristics, intended primarily for work in dry gears. The essence of the invention is that it contains. 70 to 80% by weight of copper, 2 to 6% by weight of tin, 0.5 to 5% by weight of lead, 4 to 9% by weight of mullite and 4 to 8% by weight of solid lubricants and anti-seize additives consisting of 20 to 50% by weight of lamellar natural graphite, 40 to 80% by weight of artificial coarse-grained graphite and 10 to 30% by weight of molybdenum disulfide or 15 to 35% by weight of lamellar natural graphite, 40 to 80% by weight of artificial coarse-grained graphite and 5 to 25% antimony sulfide.

Description

Vynález se týká kovokeramického třecího materiálu na bázi bronzi s rovnoměrnou tepelně nezávislou třecí charakteristikou uráčeného především pro práci v suchých převodech.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bronze-based metal-ceramic friction material with a uniform thermally independent friction characteristic primarily intended for use in dry gears.

Dosavadní kovokeramické třecí materiály se uplatňují zejména tam, kde náročné provozní podmínky neumožňují nasazení dnes již klasických osinkových materiálů. Vyznačují se dostatečně vysokým součinitelem tření, dobrou tepelnou vodivostí a vysokou otěruvzdorností. Obsahují zpravidla řadu složek kovových a nekovových, takže výsledným produktem je heterogenní směs nekovových částic pevně ukotvených v základní kovové hmotě, která vytváří nosnou kostru. Jednotlivé složky kovokeramických třecích materiálů v nejobecnějším členění se mohou rozdělit do tří Skupin, a to: složky vytvářející kovovou kostru, složky kluzné a složky abrazivní. Sladění poměru jednotlivých komponent ovlivňují jak základní fyzlkálně-mechanické vlastnosti těchto materiálů (pevnost, tvrdost apod.), tak i žádané funkční vlastnosti, to je velikost a stálost součinitele tření při různých teplotách a velikost měrného otěru. Špičkový současný stav je charakterizován například materiálem, ve kterém je jako kluzná přísada aplikována kombinace umělého a přírodního grafitu.The existing metal ceramics friction materials are used especially where demanding operating conditions do not allow the use of nowadays conventional asbestos materials. They are characterized by a sufficiently high coefficient of friction, good thermal conductivity and high abrasion resistance. As a rule, they contain a number of metallic and non-metallic constituents, so that the resulting product is a heterogeneous mixture of non-metallic particles firmly anchored in the metallic matrix which forms the carrier skeleton. The individual components of the metal-ceramic friction materials in the most general breakdown can be divided into three groups, namely: metal skeleton forming components, sliding components and abrasive components. The basic physical-mechanical properties of these materials (strength, hardness, etc.) as well as the desired functional properties, ie the size and stability of the friction coefficient at different temperatures and the amount of specific abrasion, influence the harmonization of the ratio of individual components. The state of the art is characterized, for example, by a material in which a combination of artificial and natural graphite is applied as a glidant.

Nevýhodou těchto materiálů je relativně nízký součinitel tření a zejména nedostačující stabilita součinitele tření v závislosti na teplotě, která v procesu tření vzniká. Zvyšující se nároky na třecí uzly vedou ke snižování rozměrů obložení, což logicky vede ke zvýšení nároků na otěruvzdornost, která v daných případech je mnohdy nedostačující. V důsledku toho dochází k nežádoucí časté výměně obložení.The disadvantage of these materials is the relatively low coefficient of friction and, in particular, the insufficient stability of the coefficient of friction as a function of the temperature that is generated in the friction process. Increasing demands on friction nodes lead to a reduction in lining dimensions, which logically leads to increased wear resistance, which in many cases is often insufficient. As a result, unwanted frequent replacement of the lining occurs.

Uvedené nedostatky odstraňuje kovokerqmický třecí materiál na bázi bronzi s rovnoměrnou tepelně nezávislou třecí charakteristikou určený především pro práci v suchých převodech podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Že obsahuje 70 až 80 % hmot. mědi (Cu), 2 až 6% hmot. cínu (Sn), 0,5 až 5 % hmot. olova (Pb), 4 až 9 % hmot. mullitu a 4 až 8 % hmot. pevných maziv a protizadírací.ch přísad o složení 20; až 50 % hmot. lamelárního přírodního grafitu (C), 40 ,až 80% hmot. umělého hrubozrnného grafitu (C) a 10 až 30% hmot. disulfidu molybdenu (M0S2) nebo 15 až 35 % hmot. lamelárního přírodního grafitu (C), 40 až 80 % hmot. umělého hrubozrnného grafitu (C) a 5 až 25 % hmot. sirníku antimonitého (Sb?S3).These drawbacks are overcome by a bronze-based metal-ceramic friction material having a uniform thermally independent friction characteristic for use primarily in dry gears according to the present invention, which comprises 70 to 80 wt. % copper (Cu), 2 to 6 wt. tin (Sn), 0.5 to 5 wt. % lead (Pb), 4 to 9 wt. % mullite and 4 to 8 wt. solid lubricants and anti-fouling additives of composition 20; % to 50 wt. lamellar natural graphite (C), 40 to 80 wt. % artificial coarse graphite (C) and 10 to 30 wt. % molybdenum disulfide (MoS2) or 15 to 35 wt. % lamellar natural graphite (C), 40 to 80 wt. % artificial coarse graphite (C) and 5 to 25 wt. antimony sulphide (Sb? S3).

Základní výhodou tohoto materiálu je dostatečně vysoký součinitel tření s velkou stabilitou při různých teplotních zatíženích a zejména nízký otěr. Například vhodnou kombinací pevných maziv a protizadíracích přísad byl získán materiál s malou citlivostí na podmínky tření a optimálním koeficientem stability třecího momentu ve výši 0,971.The basic advantage of this material is a sufficiently high coefficient of friction with high stability at various temperature loads and in particular low wear. For example, by a suitable combination of solid lubricants and anti-glidants, a material with low sensitivity to friction conditions and an optimum friction moment stability coefficient of 0.971 was obtained.

Materiál podle tohoto vynálezu je vyráběn následovně. Výchozí práškové směsi po dokonalé homogenizaci jsou lisovány v kovových nástrojích a slinovány volně či za působení vnějšího tlaku v ochranné atmosféře běžnými postupy práškové metalurgie. Příklad 1The material of the present invention is manufactured as follows. After perfect homogenization, the starting powder mixtures are pressed in metal tools and sintered loosely or under external pressure in a protective atmosphere by conventional powder metallurgy techniques. Example 1

Sladěný výběr složek základní kovové kostry, složek třecích i kluzných zahrnuje následující příklad složení (uvedeno v % hmotnosti):A co-ordinated selection of the constituent metal skeleton, friction and sliding components includes the following composition (in% by weight):

84% mědi (Cu), 4% cínu (Sn) ... složky základní kovové kostry,84% copper (Cu), 4% tin (Sn) ... the components of the base metal skeleton,

1,5% olova (Pb), 1,5 % grafitu přírodního. (C),1.5% lead (Pb), 1.5% natural graphite. (C),

3% umělého grafitu (C), 1,5% disulfidu molybdenu (M0S2),3% artificial graphite (C), 1,5% molybdenum disulphide (M0S2),

... složky kluzné a protizadírací,... sliding and anti-seizing components,

4.5 % mullitu ... složka třecí.4.5% mullite ... friction component.

Příklad 2Example 2

Sladěný výběr složek základní kovové kostry, složek kluzných i třecích zahrnuje následující příklad složení (uvedeno v % hmotnosti):A harmonized selection of the basic metal skeleton, sliding and friction components includes the following composition (in% by weight):

80% mědi (Cu), 4 % cínu (Sn) ... složky základní kovové kostry, 2% olova (Pb),80% copper (Cu), 4% tin (Sn) ... base metal skeleton components, 2% lead (Pb),

1.5 % grafitu přírodního (C), 4% umělého grafitu (C), 3 % sirníku antimonitého (Sb2S3) ... složky kluzné a protizadírací,1.5% natural graphite (C), 4% artificial graphite (C), 3% antimony sulfide (Sb2S3) ... sliding and anti-seizing components,

6.5 % mullitu ... složky třecí.6.5% mullite ... friction components.

Claims

Bronze-based metal-ceramic friction material with uniform temperature-independent friction characteristics, intended primarily for working in dry transmissions, characterized in that it contains 70 to 80% by weight % copper (Cu), 2 to 6 wt. tin (Sn), 0.5 to 5% by weight of lead (Pb), 4 to 9% by weight of mullite and 4 to 8% by weight of solid lubricants, and the counter-invention.

% of detergents comprising 20 to 50 wt. lamellar natural graphite (C), 40 to 80% artificial coarse graphite (C), and 10 to 30% wt. % molybdenum disulfide (MoS2) or 15 to 35% lamellar natural graphite (C); artificial coarse graphite (Cj and 5 to 25% antimony sulphide (SP2S3)).