CZ107492A3

CZ107492A3 - Metalloceramic friction material

Info

Publication number: CZ107492A3
Application number: CS921074A
Authority: CZ
Inventors: Jozefina Ing Spacilova; Dusan Ing Cizek; Vladimir Driemer
Original assignee: Vyzk Ustav Praskove Metalurgie
Priority date: 1992-04-09
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1993-12-15
Also published as: CZ278738B6

Abstract

The composition of the material is 50 to 65 % by weight copper (Cu), 3 to 7 % by weight tin (Sn), 4 to 10 % by weight iron (Fe), 8 to 13 % by weight graphite (C), 4 to 6 % by weight magnesium tetrasilicate hydrate soapstone (Mg3(Si4O10)(OH)2) and 6 to 15 % by weight zirconium silicate (ZrSiO4).

Description

Třecí materiály na bázi bronzi, pracující v suchých třecích uzlech musí vykazovat dostatečnou životnost, relativně vysoký součinitel tření a dobrou plynulost záběru.Bronze-based friction materials operating in dry friction nodes must have a sufficient service life, a relatively high coefficient of friction and good grip.

Z tohoto důvodu obsahují kovokeramické třecí materiály na bázi bronzi kovové a nekovové komponenty, které zabezpečují žádané vlastnosti materiálů. Kovové částice měň (Cu) a cín (Sn) vytvářejí základní kovovou kostru, ve které jsou rozloženy kluzné a abrazivní nekovové složky jako uhlík (C), kysličník křemičitý (SiC^), kysličník hlinitý (AlgO^), karbid křemíku (SiC), mullit (3 AlgOyZ Sií^). Nevýhodou těchto materiálů je závislost součinitele třeni na provozních teplotách a zejména nedostačující otěruvzdornost v závislosti na teplotě, která vzniká v procesu tření. Při zvýšených měrných tlacích a vyšších rychlostech dochází často ke zvyšování otěru, což má za následek Častější výměnu obložení, což je z pracovního i funkčního hlediska nežádoucí.For this reason, bronze-based metal-ceramic friction materials contain metal and non-metallic components that provide the desired material properties. Metallic particles of copper (Cu) and tin (Sn) form a basic metal skeleton in which sliding and abrasive non-metallic components are decomposed such as carbon (C), silicon dioxide (SiC ^), aluminum oxide (AlgO ^), silicon carbide (SiC) , mullite (3 AlgOyZ Si ^). The disadvantage of these materials is the dependence of the coefficient of friction on the operating temperatures and, in particular, the inadequate abrasion resistance in dependence on the temperature which arises in the friction process. Increased specific pressures and higher speeds often result in increased wear, resulting in more frequent replacement of the lining, which is undesirable from a working and functional point of view.

Podstata_vynálezuSubstance_of the invention

Uvedené nevýhody odstraňuje kovokeramický třecí materiál na bázi bronzi, určený zejména pro práci v suchých třecích uzlech,vyrobený postupy práškové metalurgie podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v .tom, že obsahuje 50 až 65 % hmot. mědi (Cu), 3 až 7 % hmot. cínu (Sn), 4 až 10 % hmot. železa (Pe), 8 až 13 % hmot. grafitu (C), 6 až 15 % hmot. křemičitanu zirkoničitého (ZrSiO^), 4 az o % hmot. mastku /Mg^Si^O^)(OH)₂/.The above-mentioned disadvantages are overcome by a bronze-based metal ceramic ceramic friction material, especially for dry friction knots, produced by the powder metallurgy processes according to the invention, which comprises 50 to 65 wt. % copper (Cu), 3 to 7 wt. % tin (Sn), 4-10 wt. % of iron (Pe), 8 to 13 wt. % of graphite (C), 6 to 15 wt. % zirconium silicate (ZrSiO4), 4 to about wt. talc (Mg (Si (O) ₂ ) (OH) ₂ ).

VýhodyBenefits

Základní výhodou tohoto materiálu je zvýšená otěruvzdornost při dostatečně vysokém součiniteli tření 0,35 až 0,45 a dostatečná stabilita v různých teplotních podaínkách. Vhodnou kombinací základní kovové kostry se složkou kluzní a třecí abrazivní s relativně vysokým podílem kluzných přísad .je získán materiál s dostatečnou teplotní stálostí až do 500 C součinitele tření, zvýšenou otěruvzdorností a rovnoměrným plynulým záběrem.The basic advantage of this material is the increased abrasion resistance at a sufficiently high coefficient of friction of 0.35 to 0.45 and sufficient stability in various temperature conditions. By suitably combining the base metal skeleton with the sliding and frictional abrasive component with a relatively high proportion of lubricants, a material having a sufficient thermal stability of up to 500 ° C of the coefficient of friction, increased wear resistance and uniform continuous engagement is obtained.

Materiál podle tohoto vynálezu lze vyrobit běžnými postupy práškové metalurgie, to je výchozí práškové komponenty se smíchají v žádaném poměru v mísiči, směs se lisuje tlakem 100 až 300 MPa a slinuje pod tlakem 400 až 800 kPa v pecích s ochrannou atmosférou, například vodíkovou. Slinutý materiál se podle potřeby může dolisovat, kalibrovat, popřípadě mechanicky opracovat.The material according to the invention can be made by conventional powder metallurgy processes, i.e. the starting powder components are mixed in the desired ratio in a mixer, the mixture is compressed at a pressure of 100 to 300 MPa and sintered at 400 to 800 kPa in furnaces with a protective atmosphere such as hydrogen. The sintered material can be pressed, calibrated or machined if necessary.

Přínos kovokeramického třecího materiálu podle tohoto vynálezi lze spatřovat ve vhodné kombinaci výchozích složek mědi (Cu), cínu (Sn), železa (Fe), kremičitanu.zirkoničitého (ZrSiO^), grafitu (C) a mastku /Mg^(Si^O^_o)(0H)₂/.The benefit of the metal-ceramic friction material of the present invention can be seen in a suitable combination of the starting components copper (Cu), tin (Sn), iron (Fe), zirconium silicate (ZrSiO 4), graphite (C) and talc / Mg 4 (Si 4 O). ( _O ) (OH) ₂ ].

Nový třecí materiál se od dosud známých složení odlišuje relativně vysokým obsahem kluzných složek grafitu a mastku.The novel friction material differs from the previously known compositions by the relatively high content of graphite and talc sliding components.

Příklad 1Example 1

Kombinace a obsah přísadCombinations and content of ingredients

J'e v souladu s tímto vynálezem.It is in accordance with the present invention.

63,5% hmot. 5 % hmot.63.5 wt. 5 wt.

% hmot.% wt.

11,5 % hmot. 5 % hmot.11.5 wt. 5 wt.

% hmot.% wt.

mědi (Cu) cínu (Sn) železa (Fe) grafitu (C) složka základní kovové kostry složka základní kovové kostry složka základní kovové kostry složka kluzná mastku /Mg^(Sí^O^q)(0H)₂/ složka kluzná kremičitanu zirkoničitého (ZrSiO^) složka třecícopper (Cu) tin (Sn) iron (Fe) graphite (C) base metal skeleton component base metal skeleton component base metal skeleton component talc / Mg ^ (Si ^ O ^ q) (0H) ₂ / zirconium silicate sliding component (ZrSiO2) friction component

Materiál tohoto složení dosahuje součinitel tření 0,35.The material of this composition has a coefficient of friction of 0.35.

- 3 Příklad 2- 3 Example 2

Kombinace a obsah přísad je v souladu s tímto vynálezem.The combination and content of ingredients is in accordance with the present invention.

63,5 % hmot. mědi (Cu) % hmot. cínu (Sn) hmot. železa (Pe) % 10 % 5 % hmot, hmot, grafitu (C) složka základní kovové kostry složka základní kovové kostry složka základní kovové kostry složka kluzná mastku /Mg₃(SiO₄O_1Q)(OH)₄/ složka kluzná63.5 wt. % copper (Cu) wt. tin (Sn) wt. iron (Pe)% 10% 5% w / w, graphite (C) base metal skeleton component base metal skeleton component base metal skeleton component sliding talc / Mg ₃ (SiO ₄ O _1Q ) (OH) ₄ component / sliding component

6,5 % hmot. křemičitanu zirkoničitého (ZrSi0₄)-složka třecí Materiál tohoto složení dosahuje součinitel tření 0,45.6.5 wt. Zirconium silicate (ZrSiO ₄ ) - friction component The material of this composition achieves a coefficient of friction of 0.45.

PATENTOVÉ NÁROK!PATENT CLAIM!

Claims

Bronze-based metalloceramic friction material, especially for use in dry friction knots, manufactured by powder metallurgy processes, characterized in that it contains 50 to 65 wt. % copper (Cu), 3 to 7 wt. % tin (Sn), 4-10 wt. % iron (Fe), 8 to 13 wt. % of graphite (C), 4-6 wt. % of talc (Mg? (Si? O? Q) (OH) ₂ ) and 6 to 15 wt. zirconium silicates (ZrSiO4).

ί ΑΛ3Γ30 7 '; λΖ3 ~ ιγ \. ,