CS232939B1

CS232939B1 - Metal-ceramic friction material

Info

Publication number: CS232939B1
Application number: CS177283A
Authority: CS
Inventors: Ruzena Kubikova; Josefina Spacilova; Jiri Miculek
Original assignee: Ruzena Kubikova; Josefina Spacilova; Jiri Miculek
Priority date: 1983-03-15
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Vynález se týká keramického třecího materiálu na bázi lironz^T, s vysokým součinitelem tření a zvýěenou otěruvzdornoatí, který je určen pro práci v suchých třecích uzlech. Podstatou vynálezu je, že obsahuje 60 až 85 % hmotnosti mědi (Cu), 3 až 6 í hmotnosti cínu (Sn), 0,t až 0,9% hmotnosti olova (Pb), 5 až 9 % hmotnosti mullitu (3 Al2O->.2 S102), 5 až 13 % hmotnosti umělého zrnitého grisřitu (C) a 0,1 až 10 % hmotnosti železe (Fa).The invention relates to a ceramic friction material based on iron^T, with a high coefficient of friction and increased wear resistance, which is intended for work in dry friction units. The essence of the invention is that it contains 60 to 85% by weight of copper (Cu), 3 to 6% by weight of tin (Sn), 0.1 to 0.9% by weight of lead (Pb), 5 to 9% by weight of mullite (3 Al2O->.2 SiO2), 5 to 13% by weight of artificial granular grit (C) and 0.1 to 10% by weight of iron (Fa).

Description

Vjnélez se týká kovokeramlckého třecího materiálu na bázu bronzu s vysokým součinitelem tření e zvýěenou otěruvzdorností, který je určen pro práci v suchých třecích uzlech.The present invention relates to a metal-ceramic friction material based on bronze with a high coefficient of friction and increased wear resistance, which is intended for use in dry friction knots.

Na materiály brzd a spojek pracujících ze sucha jsou kladeny vysoká požadavky. Materiál musí mít dostatečnou životnost, musí být dostatečné odolný frotl zvýšeným provozním teplotám a musí vykazovat relativně dobrou plynulost záběru. Z tohoto důvodu obsahují kovokeramické třecí materiály řadu kovových a nekovových složek, které zabezpečují nejen žádané vlastnosti vlastního materiálu ale i sleděný běh třecí dvojice, tj. třecího materiálu a prottkusu jako celku. Kovové částice vytvářejí základní kovovou kostru, do které jsou vklíněny složky kluzné a složky abrazivní. Sladění poměru jednotlivých komponentů, ele i výběr velikosti a tvaru výchozích částic ovlivňuje jak základní mechanické vlastnosti těchto msteriálů, tak i žádané funkční vlastnosti e to velikost e stálost součinitele tření při různých teplotách a velikost otěru. Špičkový současný stav vychází z materiálů, uvedených v patentových spisech DE 1 258 668 nebo CS 211 286, ve kterých je jako hlavní přísada aplikován umělý grafit nebo kombinace přírodního a umělého grefitu. Nevýhodou těchto materiálů je zejména nedostačující otěruvzdornost v závislosti ne teplotě, která vzniká v procesu tření. Při zvýšených měrných tlecích a vyěších rychlostech dochází často k nalepování na druhou část třecí dvojice, což vede jek ke zvyšování otěru, tek i ke zmeněení plynulosti záběru. V důsledku těchto jevů při stávajícím trendu, který je charakterizován zmenšováním obložení, dochází k častější výměně obložení, které je z pracovního hlediska nežádoucí.Dry and braking clutch materials are subject to high demands. The material must have sufficient durability, sufficient frotl resistance to elevated operating temperatures and relatively good grip. For this reason, metal-ceramic friction materials contain a number of metallic and non-metallic components, which ensure not only the desired properties of the material itself, but also the monitored running of the friction pair, ie the friction material and prottku as a whole. The metal particles form a basic metal skeleton into which the sliding and abrasive components are wedged. The harmonization of the ratio of the individual components, as well as the selection of the size and shape of the starting particles, affects both the basic mechanical properties of these msterials and the desired functional properties e to magnitude e stability of the friction coefficient at different temperatures and abrasion. The state of the art is based on the materials disclosed in DE 1 258 668 or CS 211 286 in which artificial graphite or a combination of natural and artificial grefite is applied as the main ingredient. The disadvantage of these materials is, in particular, insufficient abrasion resistance as a function of the temperature produced by the friction process. At increased specific knots and higher speeds, sticking to the other part of the friction pair often results in an increase in abrasion, flow and a change in the fluidity of the engagement. As a result of these phenomena, the current trend, which is characterized by a reduction in lining, results in more frequent replacement of the lining, which is undesirable from a working point of view.

Uvedené nedostatky odstraňuje kovokeremický třecí materiál na bázi bronzu, s vysokým součinitelem tření e zvýšenou otěruvzdorností, určený předevěím pro práci v suchých uzlech, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 60 až 85 % hmotnosti mědi (Cu), 3 až 6 % hmotnosti cínu (Sn), 0,1 až 0,9 SK hmotnosti olovs (Pb), 5 až 9 % hmotnosti mullitu (3 AlgOj . 2 SiO₂), 5 až 13 % hmotnosti umělého zrnitého grafitu a 0,1 až 10 % hmotnosti železa (Fe).These drawbacks are overcome by a bronze-based metal-ceramic friction material with a high coefficient of friction and increased abrasion resistance, intended primarily for working in dry knots according to the invention, which comprises 60 to 85% by weight of copper (Cu); 6% by weight of tin (Sn), 0.1 to 0.9% by weight of lead (Pb), 5 to 9% by weight of mullite (3 AlgOj. 2 SiO ₂ ), 5 to 13% by weight of artificial granular graphite, and 0.1 to 10% by weight of iron (Fe).

Základní výhodou tohoto materiálu je zvýšené otěruvzdornost při dostatečně vysokém součiniteli tření a dostatečné stabilita v různých teplotních podmínkách. Vhodnou kombinaci hekovového a kovového maziva, v daném případě zrnitého grefitu a olova, s přidáním železné komponenty jako plniva, je získán materiál se sníženou schopností nalepování na proti plochu při vyšších teplotách vznikajících při tření, což vede ke zvýšené otěruvzdorností o cca 20 %.The basic advantage of this material is increased abrasion resistance at a sufficiently high coefficient of friction and sufficient stability in various temperature conditions. A suitable combination of metallic and metallic grease, in this case granular grefite and lead, with the addition of an iron component as a filler, provides a material with reduced sticking ability against the surface at higher friction temperatures, resulting in an increased abrasion resistance of about 20%.

Materiál podle tohoto vynálezu je vyráběn následovně. Výchozí práškové komponenty, prosáté ne definovanou velikost částic jsou po dokonalé homogenizaci lisovány v kovových nástrojích a slinovány volně či za působení vnějšího tlaku v ochranné atmosféře běžnými postupy práškové metalurgie. Slinuté výlisky mohou být dolisovány nebo kalibrovány na žádaný rozměr a definovanou pórovitost.The material of the present invention is manufactured as follows. The initial powder components sieved to a defined particle size are, after perfect homogenization, pressed in metal tools and sintered loosely or under external pressure in a protective atmosphere by conventional powder metallurgy techniques. The sintered compacts can be pressed or calibrated to the desired dimension and defined porosity.

PřikladlHe did

Sleděný výběr složek základní kovové kostry, složek kovových, třecích a plniva zahrnuje příklad složení (uvedeno v% hmotnosti):The monitored selection of the constituent metal skeleton, metal, friction and filler components includes an example composition (in% by weight):

% mědi (Cu), 4 % cínu (Sn)% copper (Cu), 4% tin (Sn)

0,4 % olova (Pb), 6 % zrnitého grafitu (C)0.4% lead (Pb), 6% grained graphite (C)

0,1 % železa (Fe)0.1% iron (Fe)

5,5 % mullitu (3 AlgOj . 2 Si0₂)5.5% mullite (3 AlgOj. 2 Si0 ₂ )

... složky základní kovové kostry ... složky kluzné ... plnivo ... složky třecí.... metal skeleton components ... sliding components ... filler ... friction components.

Příkled 2Example 2

Sleděný výběr složek základní kovové kostry, složek kluzných, třecích a plniva zahrnuje následující příklad složeni (uvedeno v % haotnosti):The following selection of the constituent metal skeleton, sliding, friction and filler components includes the following composition example (in% of weight):

63,4 % mědi (Cu), 5 % cínu (Sn)63.4% copper (Cu), 5% tin (Sn)

0,1 % olova (Pb), ,3% zrnitého grafitu (C) 10 % železa (Pe)0.1% lead (Pb), 3% grained graphite (C) 10% iron (Pe)

8,5 « aullitu (3 AlgOj . 2 SiOg)8.5 «aullite (3 AlgOj. 2 SiOg)

... složky základní kovová kostry... the components of the basic metal skeleton

... složky kluzná... sliding components

... plnivo... filler

... složka třecí.... friction component.

Příkled 3Example 3

Sleděný výběr složek základní kovový kostry, složek kluzných, třecích a plniva zahrnuje následující příklad složení (uvedeno v % haotnosti):The selected selection of the constituent metal skeleton, sliding, friction and filler components includes the following composition example (in% weight):

79,2 % mědi (Cu), 3,8 % cínu (Sn)79.2% copper (Cu), 3.8% tin (Sn)

0,5 % olove (Pb), 6 % zrnitého grafitu (C) 5 % železe (Fe)0.5% lead (Pb), 6% grained graphite (C) 5% iron (Fe)

5,5 % aullitu (3 Al₂0₃ . 2 SiO₂)5.5% aullite (3 Al ₂ 0 _3. 2 SiO ₂ )

... složky základní kovová kostry ... složky kluzná ... plnivo ... složka třecí.... components metal skeletons ... sliding components ... filler ... friction component.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Bronze-based, metal-ceramic friction material with high coefficient of friction and increased abrasion resistance, designed for working in dry, friction knots, characterized in that it contains 60 to 85% by weight of copper (Cu), 3 to 6% by weight of tin (Sn), 0.1 to 0.9% by weight of lead (Pb), 5 to 9% by weight of mullt (3 Al ₂ O ₃ · ² SiO ₂ ), 5 to 13% by weight of artificial granular graphite (C) and 0.1 to 10% weight of iron (Fe).