DE2139386B2 - Verfahren zum herstellen eines reibkoerpers - Google Patents

Description

hergestellt und die den druckfrei vorgesinterten Reibbelagpreßling aufnehmende Fläche des Trägers wird vor der Aufsinterung mit einer die Bindung begünstigenden Zwischenschicht, insbesondere einer Kupferschicht, versehen, wie z. B. aus der DT-PS f 12 20 212 an sich bekannt ist.

Zur Prüfung wurden erfindungsgemäß hergestellte Reibkörper mit solchen Reibkörpern verglichen, deren Reibbelag auf Sintereisenbasis im hohen Temperaturbereich druckgesintert worden war. Die Vergleichsversu- ehe zeigten, daß sowohl die mechanischen Werte als auch die Dichte den nach den bekannten Verfahren druckgesinterten Materialien entsprechen. Auch das Reibverhalten, das für die Herstellung von druckgesinterten Materialien bei hohen Temperaturen bisher maßgebend war, zeigte keine Abweichung bei den erfindungsgemäß hergestellten Teilen.

Eine Erklärung dieser Ergebnisse erscheint aufgrund metaliographischer Untersuchungen möglich. Danach ist offenbar die Sinteriemperaiur von ca. 950 bis 1100 C erforderlich, um die noiwendige Bindung der einzelnen Eisenpulverkörner durch Bildung genügend breit ausgeprägter Kontaktstellen zu erzielen. Zur erforderlichen Verdichtung und zur Bindung des Belages an den Träger genügt jedoch schon eine Dri:Asintenemperalur von 750 bis 850 C. trotz des hohen Eisengehaltes. Dabei bleiben die während des ersten, unier hohen Temperaturen ausgeführten Sinter\ organges geschaffenen Kontaktstellen zwischen den Pulverkörnern erhalten. Die Dichtesteigerung wird durch den entsprechenden Druck bei der zweiten Sinterung von 750 bis 850 C oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Fisens erzielt.

Es zeigt

Fig.! ein Schema des Herstellungsverfahrens und des anschließenden erfindungsgemäßen Verbindungsverfahrens.

F i g. 2 eine Mikrofotografie eines Schnittes durch einen derartigen Reibkörper.

Zunächst wird ein den Reibbelag aufnehmender Trägerkörper in der WeKe vorbereitet, daß die spätere Kontaktfläche in bekannter Weise gesäubert und gebei/t wird. Anschließend wird die Kontakifläche mit einem Flußmittel bestrichen und darauf die bindende Kupfer-Zw ischenschicht aufgebracht. Der Träger kann ein Stahlkörper sein, auf dem die Zwischenschicht galvanisch aufgebracht werden kann. Statt Kupfer kann auch eine kupferhaltige Legierung verwendet werden. Es ist auch möglich, eine Zwischenschicht auf thermischem Wege aufzubringen.

Die für den Reibbelag vorgesehene, hauptsächlich Eisen enthaltende Pulvermischung, w ird bei Raumtemperatur oder geringfügig erhöhter Temperatur zu Preßlingen verpreßt. Diese Preßlinge werden sodann in einer weiteren Verfahrensstufe ohne Druck bei Temperaturen von 950 b< <- 1 !00 C gesintert. Anschließend werden die gesinterten Preßlinge mn den vorbereiteten Trägern zusammengeführt und mit diesen unter erneuter Sinterung bei 750 bis 850 C und bei einem Druck von 2 bis 5 kg/cm^: verbunden.

Es ist erforderlich, daß der zweite Sintervorgang unter Druck und oberhalb der Rekristallisaiionstemperatur des Eisens ausgeführt wird.

Die Mikrofotografie zeigt eine Vergrößerung eines derartigen Reibkörpers im Verhältnis 100 : 1. Die Schnittfläche ist mit 3 %iger Salpetersäure geätzt worden. Die Fotografie zeigt unten den Stahlträger 1. darüber eine Kupferzwischenschicht 2 und fest dadurch mit dem Stahlträger verbunden den Reibbelag 3. Der Reibbelag besteht im wesentlichen aus Sintereisen 4 und Grafit6.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

für die Befestigung der Beläge auf den Trägern _ .. . erforderlichen Drücke aufzubringen. Die gleichzeitge Patentansprüche: Anwendung von Druck bei den für die Sinterung d!s

1. Verfahren zum Herstellen eines Reibkörpers. Eisens benötigtenTemperaturen erfordert aber an den

bestehend aus einem Reibbelag und einem Reibbe- 5 bekannten vomLinu. ^e _te|_{]un sver}f_anren verteuern

lagträger, wobei eine hauptsächlich Eisen enthalten- kehrungen, die das er ^- _Allf__u_ _„„„ . '..

,„, .. .Γ, . .... n<»r Frfindune liegt daher die Autgaoe zugrunde, bei

de Pulvermischung zunächst zu einem Formling uer cihuuums ■■ ₆ .,,-„,„ _mi, _;__„, _D -l. ,

gepreßt, der Formling dann ohne Druck bei der Herstellung von Reibkörper mit einem Reibbelag

Temperaturen von etwa 950 bis MOO⁰C gesintert aus einer erst bei hoher Temperatur sinternden

und danach der gesinterte Formling auf dem io Pulvermischung auf Eisenbas.s «Je Anwendung von

metallischen Reibbdagträger befestigt wird, d a - Druck bei der Nachverdichtungund der Befestigung auf

durch gekennzeichnet, daß der gesinterte einem Träger auf erheblich niedrigere Temperaturbe-

Formling unter Anwendung eines Druckes von etwa reiche zu beschränken.

2 bis 5 kf/cm* bei einer Temperatur von etwa 750 bis Aus der DT-AS 12 Od 708 sind gesinterte Re.bbelage

850°C durch Aufsintern mit dem Reibbelagträger 15 auf Eisenbasis bekannt geworden die neben kleinen

fest verbunden wird. Mengen Grafit, b.l.ziumd.oxid. BIe₁ und Zinn 12 bis

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- 25 Vo Kupfer enthalten können. D.e oei d 10/em-¹

zeichnet, daß auf dem Reibbdagträger auf der vorgepreßten Formlinge werden ohne Druckanwen-

Fläche. die den gesinterten Formling aufnimmt, vor dung bei 1000 bis !050'C gesintert, bei emer

dessen Verbindung mit dem Tracer eine Kupfer- 20 Temperatur von 800 bis 900 C warm auf eine

schicht aufgebracht wird. Mindestdichte von 7.5 g/cm^J nachv erdichtet, nochmals

einige Zeit geglüht und schließlich abgekühlt, abgc-

schreckt und wieder angelassen. Die nach diesem

komplizierten Verfahren mn einem hohen Anteil an

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum 25 Nicht-Eisen-Metallen hergestellten Reibbelage sollen

Herstellen eines Reibkörpers, bestehend aus einem wjniger spröde als andere metallische Reibbelage sein.

Reibbelag und einem Reibbelagträger, wie es im so daß das Aufloten derselben aul Siahlstut/bleche

überbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist. entfallen kann. Die Verbindung dieser Reibbelage 11111

Reibkörper mit Reibwerkstoffen auf Sintereisen-Ba- einem Träger ist daher nicht erorten. Für die

sis haben in den let/ten Jahren zunehmend Verwendung 30 Nachverdichtung auf die fur Eisenreibbelage unge·

in der Praxis gefunden. De·· Grund dafür liegt darin.daß wohnlich hohe Dichte von 7.5 g/cm* und hoher durfte

Sintereisenpulver im Vergleich zu den Ausgangsmate- nachteiligerweise ein entsprechend hoher Nachv erdich-

rialien der bislang mehr im Vordergrund stehenden tungsdruck erforderlich sein.

Sinterbronze verhältnismäßig billig ist. Außerdem sind Es ist weiter aus der US-PS 22 14 104 ein porös Reibwerkstoffe auf Smtereisen-Basis für viele Zwecke 35 gesintertes Metall-Element für die Anwendung als besser geeignet als solche auf Sintcrbronze-Basis. Die Lager- oder Reibbelag bekannt geworden, der Vorzugs bei höheren Temperaturen sinternden Risen-Reibwerk- weise aus 78Teilen Eisen und 20Teilen Blei sowie 2 stoffe können mit höheren Reibtemperaturen belastet Anteilen von Grafit bestehen soll. Die bei 1.4 bis werden und zeigen einen höheren Reibwert bei 4,2 to/cm^J vorgepreßten Formlinge sollen ohne Druckgleichem Anteil der den Mischungen zugesetzten. 40 anwendung bei 920 bis 126O⁰C gesintert werden. Die sogenannten Reibstützer. Derartige Reibstützer sind Möglichkeit, den Sinterung durch anschließendes KaItz. B. Siliziumkarbio. Siliziumdioxid oder Aluminiunisili- oder Warmpressen auf die gewünschie Porösität und kat. die bestimmten Abmessungen zu bringen, ist ohne Reibkörper der eingangs erwähnten Art werden nähere Angaben von Druck und Temperatur erwähnt, vielfach nach einem z.B. aus der DT-PS 12 20 212 45 Eine Befestigung der Beläge auf einem Träger bekannten Verfahren hergestellt. Dabei wird das gegebenenfalls unter Anwendung von Druck bei Reibmaterial mit einem metallischen Stützträger da- erhöhten Temperaturen ist in dieser Druckschrift durch verbunden, daß eine dünne Kupferschicht auf den ebenfalls nicht erörtert.

aus einer Eisenlegierung bestehenden Träger aufge- Die Lösung der vorerwähnten Aufgabe durch ein bracht und bei der Sinterung des Reibmaterials 50 Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des gleichzeitig ein Druck auf dieses ausgeübt wird, Anspruches I beruht auf der überraschenden Feststelwodurch es sich mit der Kupferhaut verbindet. Das lung, daß die positiven Eigenschaften von Reibkörpern Sintern unter Druck ist jedoch umso kostspieliger, je mit Reibbelägen aus Sinterreibwerkstoffen auf Eisenbahöher die Sintertemperaturen liegen. sis keine Einbuße erleiden, wenn die Ausgangspulvermi-Die Herstellung vor, Reibkörpern mit auf metalli- 55 schung, aus der zunächst bei niedrigen Temperaturen sehen Trägern befestigten Reibbelägen aus Werkstoffen ein Preßling hergestellt worden ist, ohne Druck bei auf Sintereisen-Basis ist daher bislang verhältnismäßig hohen Temperaturen im Bereich von 950^cC bis 1100⁰C aufwendig. Die bekannten Verfahren benötigen Druck- gesintert wird und danach der derart entstandene Sinteranlagen, wie sie z. B. in der GB-PS 5 30 904 für die Sinterung unter Anwendung eines verhältnismäßig Sinterung und Befestigung von Bronze-Reibbelägen bei 60 niedrigen Druckes von 2 bis 5 kg/cm² und bei einer Drucksintertemperaturen von 723 bis 816°C beschrie- Temperatur von etwa 75O°C bis 850°C durch Aufsintern ben sind, die jedoch bei Sintereisen-Belägen den für die mit dem metallischen Träger verbunden wird. Erfin-Verdichtung der Beläge und ihre Befestigung auf dungsgemäß wird der Druck danach nur noch in einem metallischen Trägern erforderlichen Druck bei Tempe- niedrigeren Temperaturbereich angewendet, und zwar raturen von 950 bis 1100⁰C aufwenden müssen. Hierbei 65 gleichzeitig zur nachträglichen Verdichtung des Reibhat man es bisher für erforderlich gehalten, nach dem Werkstoffes und zur Verbindung des Reibwerkstoffes Sintern in einem weiteren Verfahrensschritt bei mit dem Träger zu einem Reibkörper,
denselben relativ hohen Sintertemperaturen auch die Der metallische Träger ist üblicherweise aus Stahl