CS265626B1 - Ochranná vrstva - Google Patents

Abstract

Řešení se týká postupu při výrobě kovokeramických třecích materiálů technologií práškové metalurgie. Jedná se o proklad, například ocelový plech, který je určen především k oddělování sousedních vrstev při slinování kovokeramickýoh třecích materiálů. Prokládací ocelový plech je oboustranně opatřen rovnoměrnou vrstvou oxidu hlinitého (A120o) nebo nitridu titanu (TiN) nebo karbonitridu titanu (TiCN) jednotlivě či v kombinaci.

Description

Vynález se týká ochranné vrstvy prokladu k oddělování sousedních vrstev při slinování, především kovokeramiokých třecích materiálů.

Prokladový materiál slouží k oddělování dvou sousedních vrstev při slinováni, z nichž jedna nebo obě dvě jsou vyrobeny z kovokeramiokých třecích materiálů. Slinování výrobků probíhá v pecích s redukční či jinou atmosférou za mechanicky působícího tlaku na slinovanou vrstvu kovokeramického třecího materiálu. Tlak zaručuje nejen dosažení požadovaných fyzikálně mechanických vlastností slinuté vrstvy, ale v případě nutnosti použiti nosiče i dobré předslinutí vrstvy na tento nosič. Pro zvýšení ekonomiky výroby jsou výrobky v pecích slinovány ve sloupcích (několik výrobků navrstvených na sebe). Aby nedošlo k vzájemnému přislinutí těchto výrobků, je nutné sousední vrstvy oddělit prokladovým materiálem.

Prokladový materiál musi splňovat mnoho požadavků, např.: musi umožnit snadnou rozebíratelnost vsázky, nesmí chemicky reagovat s vrstvou kovokeramického třecího materiálu, musí mít mnohonásobné použití při slinování, musí si zachovat rozměrovou a tvarovou stálost a musí být dostatečně žáruvzdorný i žáropevný.

Uvedeným požadavkům donedávna vyhovoval proklad z chromové, žáruvzdorné oceli. Ξ rozvojem nových kovokeramiokých třecích materiálů, jež se vyznačují vysokým dynamickým součinitelem tření a jeho zvýšenou stabilitou, například AO 250 572, bylo nutné řešit závažný problém - chemické reakce vrstvy kovokeramiokých třecích materiálů s tímto prokladem, tj. připékání kovokeramiokých třecích materiálů na ocelový proklad. Dosud užívané řešení - oddělení vrstvy kovokeramického třecího materiálu od prokladu vrstvičkou grafitu - sice zaručí dobrou rozebíratelnost vsázky a zabrání při dostatečné tlouštce grafitové vrstvy připékání, avšak má jisté nevýhody, které omezují jeho použití při sériové výrobě. Tyto nevýhody jsou - velká prašnost při rozebírání vsázky po slinutí, nutnost obnovování grafitové vrstvy po každém slinování, znečištování výrobků - aktivních vrstev kovokeramiokých třecích materiálů - grafitem vyžaduje mechanické očištění výrobků.

Uvedené nedostatky odstraňuje ochranná vrstva prokladu k oddělování sousedních vrstev při slinování, především kovokeramiokých třecích materiálů podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořena oxidem hlinitým nebo nitridem titanu nebo karbonitridem titanu jednotlivě či v kombinaci.

Proklad vyrobený z ocelového plechu požadované jakosti (například žáruvzdorné chromové oceli), se opatří vrstvičkou o dostatečné tlouštce a jakosti. Tato vrstva plní funkci difuzní bariéry, která nejen zabráni chemické reakci kovokeramického třecího materiálu s ocelovým plechem prokladu, ale při rozebírání vsázky neznečištuje okolí ani výrobky a při dosažení kvalitního spoje s ocelovým nosičem prokladu zaručuje mnohonásobné použiti bez nutnosti jeji regenerace.

Dobrá funkce prokladového materiálu podle vynálezu je zaručena tehdy, jestliže nanesená vrstva složená bud z oxidu hlinitého, nitridu titanu či karbonitridu titanu je souvislá o tlouštce 3 až 20 pm, tvoří dokonalý spoj s nosičem a má kvalitní povrch z pohledu drsnosti.

Jako nejvýhodnější technologie pro opatření nosiče vrstvičkou oxidu hlinitého, nitridu titanu či karbonitridu titanu se osvědčil tzv. proces chemického nanášení povlaků nebo vrstev z par při teplotách nutných k deponování vrstev z daného materiálu. Nanášení se provádí v dnes již běžných zařízeních pro tyto procesy.

Jako příklad uvádíme slinování jednostranně osazených výrobků.

Prokladový materiál - ocelový nosič jakosti 17 byl opatřen souvislou vrstvou oxidu hliníku metodou chemického nanášeni povlaků nebo vrstev z par, tlouštka nanesené vrstvy ^6 jim, jakost povrchu Ra 0,8 až 1,6; byl použit při slinování kovokeramických třecích materiálů o složení: 60 % hmot. mosazné pájky, 7 % hmot. mědi (Cu), 7 % hmot. zinku (Zn), 10 % hmot. železa (Fe), 6 i hmot. grafitu, 5 % hmot. olova (Pb), 4 % hmot. křemíku (Si) a 1 % hmot.

hliníku (Al) o rozměru 40x160 mm jednostranně osazený. Bylo slinováno 20 výrobků proložených 21 proklady. Slinovací podmínky: teplota 820 °C, doba slinování 2 hod., atmosféra vodík a měrný tlak 1 MPa.

Výsledek: výborná rozebíratelnost jednotlivých výrobků, více jak lOnásobné použití prokladu.

V dalším příkladě je uvedeno slinování oboustranně osazených výrobků.

Prokladový materiál - ocelový nosič podle příkladu 1, opatřený vrstvou nitridu titanu o tlouštce 10 pm - použit při.slinování kovokeramického třecího materiálu o složení podle příkladu 1. Výrobek - lamela 0 232/188 m oboustranně osazená. Bylo slinováno 20 výrobků proložených 21 proklady. Podmínky slinování: teplota 790 °C/lhod., atmosféra vodík, tlak 0,85 MPa. Výsledek: jako v přikladu 1.

Další příklad uvádí použití kombinované ochranné vrstvy prokladu.

Prokladový materiál - ocelový nosič podle příkladu 1, opatřený kombinaci vrstev TiN,

TiCN a A^Oj, kde poslední vrstvička byla Al^Oj nebo TiN. Celková tlouštka nanesené vrstvy se pohybovala v rozmezí 12 až 20 pm. Takto upravený proklad byl použit při slinování kovokeramického materiálu na bázi Fe, výrobek třecí segment diskové brzdy, jednostranně osazený. Slinovací podmínky: teplota 960 °C, doba 2 hod., tlak 1,5 MPa, atmosféra dusík.

Výsledek: jako v příkladu 1.

Claims (1)

1. Ochranná vrstva prokladu k oddělování sousedních vrstev při slinování, především kovokeramických třecích materiálů, vyznačující se tím, že je tvořena oxidem hlinitým nebo nitridem titanu nebo karbonitridem titanu jednotlivě či v kombinaci.