PT98751A

PT98751A - Corpo de travao

Info

Publication number: PT98751A
Application number: PT98751A
Authority: PT
Inventors: Milan Lampic-Oplander; Horst Meurer; Hannes Max Jahn
Original assignee: Winter Fritz Eisengiesserei
Priority date: 1990-08-23
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1993-10-29
Also published as: FI913970A0; ES2094172T3; DE4026611A1; ATE145253T1; DE59108342D1; FI913970A; EP0473007A1; EP0473007B1; DE4026611C2; CS259691A3

Description

"CORPO DE TRAVAO" A presente invenção^ refere-se a um corpo de travão de ferro fundido perlítico com um elevado teor de carbono e com a grafite lamelar. Sob a expressão " corpo de travão 11 reunem-se tambores de travagem e discos de travagem maciços ou com ar no interior (ventilados). "Ferro fundido com um elevado teor de carbono" é um ferro fundido com mais de 3,6 % de carbono. As exigências im postas aos corpos de travão sujeitos a elevados esforços são as seguintes, ordenadas de acordo com a sua importância: 1. elevada condutibilidade térmica; 2. elevada ressistência ao choque térmico e a modificações da temperatura; 3. elevada resistência ao desgaste com desgaste uniforme; 4. elevado valor do atrito que causa um grande atraso na tra^ vagem; e 5. boa resistência â tracção.

Se um corpo de travão não possuir todas estas proprie dades em medida suficiente, em consequência das assim chama-

das "rachas de aquecimento" e ruídos de travagem, podem verificar-se falhas que provocam grandes distâncias de travagem e/ou a destruição da flange de fixação. As "rachas de aquec^ mento" são uma consequência da má condutibilidade térmica e da má resistência ao choque térmico e a modificações da temperatura com ela relacionada. Verificam-se ruídos de travagem quando o requisito indicado em 3. não é satisfeito. Um valor do atrito demasiadamente pequeno (requisito indicado em 4.) origina um pequeno atraso na travagem e uma consequentemente grande distância de travagem.

Se o material do corpo do travão não tiver uma resistência à tracção suficiente, a flange de fixação ou a caixa podem ser destruídas.

Tenta-se satisfazer os requisitos 1. a 3. por meio da obtenção da maior quantidade.possível de grafite lamelar na estrutura do ferro fundido. Para conseguir isso, usualmente o ferro fundido contém teores elevados de carbono e silício.

No entanto, com quantidades crescentes de grafite, a resistência à tracção diminui, sendo frequentemente insufi- o ciente um valor médio de 150 N/mm . Mesmo com condutibilidades térmicas compreendidas entre 50 e 60 W/m K, não foi possível conseguir de maneira suficientemente reprodutível uma elevada resistência a alterações da temperatura e resistência ao desgaste. A resistência ao desgaste dos corpos de travão depejn de essencialmente da uniformidade da estrutura do ferro fun- / -3- / -3- solidificar no decurso dido. A grafite é a primeira fase a solidificar no decurso da cristalização eutéctica. Depois desta, a grafiteeaausteni-te solidificam conjuntamente durante um certo intervalo de tempo e, por fim, separa-se a austenite eutéctica sozinha. A extensão em função do tempo e de acordo com as quantidades das fases individuais de cristalização depende fortemente de factores cinéticos como a catálise heterogénea de formaçãode gérmenes cristalinos assim como da velocidade de arrefecimento e pode variar fortemente de caso para caso e mesmo localmente na peça de ferro fundido. Isto pode por exemplo fazer com que a estrutura na periferia das peças vazadas seja muito diferente da restante estrutura do que resulta então um desgaste não uniforme.

De acordo com as investigações levadas a efeito pela indústria automóvel, o valor do atrito relativamente ao metal é em primeiro lugar uma função da dureza e do teor de gra^ fite. A uma dada dureza, o valor do atrito aumenta com o aumento da tenacidade da matriz. Há grandes dificuldades em proporcionar um material que satisfaça de maneira suficiente todos os requisitos referidos antes. A presente invenção tem portanto como objectj_ vo fabricar corpos de travão a partir do material do tipo mencionado que possuam a combinação de propriedades mencionai das antes, em 1. até 5. optimizadamente. Neste caso, estão em primeiro plano especialmente de maneira saliente aresistência à modificação da temperatura e a resistência ao desgaste. -ij._

Este objectivo é atingido nos corpos de travão do tipo mencionado, de acordo com a presente invenção, adicionando ao ferro fundido 0,03 a 0,09 % de zircónio e/ou ítrio. Essa adição possibilita um aumento da condutibilidade térmica para 60 W/m K e maior assim como um aumento da resistência a variação da temperatura maior do que 50 % a qual passa dos 1000 ciclos até agora determinados para 1500 a 1700 ciclos, medida de acordo com a máquina de ensaios de impulso de massa do Instituto " fiir Fõrder - und GetriebetechniK " da TV de Berlim e também a resistência ao desgaste como condições prévias para o aperfeiçoamento do corpo de travão com valores de resistência â tracção que seguramente ficam acima dos limites máximos até agora verificados. 0 trabalho de ruptura 2 no ensaio de tracção é aumentado de 10 a 15 J/cm que o ferro fundido de elevado teor de carbono possui normalmente para 20 a 25 J/cm2.

De acordo com um posterior aperfeiçoamento do corpo de travão de acordo com a presente invenção, para diminuir o desgasteem 30 até 60 % e para aumentar a resistência â tracção de um factor igual a 1,2, propõe-se que ao ferro fundido se adicionem como elementos de liga 0,002 a 0,009 % de boro e/ou 0,03 a 0,06 % de lantânio.

Ainda para aumentar a condutibilidade térmica para valores maiores do que 65 W/m K, de acordo com a presente invenção, propõe-se que ao ferro fundido se adicione 0,2 a 2,0 % de cobre como elemento de liga. / -5- 0 aumento da condutibilidade térmica tem como consequência uma melhoria da resistência a temperaturas variáveis; portar^ to, no corpo de travão não se verifica acumulação de calor que origina tensões térmicas e, como consequência destas, uma diminuição da resistência a temperaturas variáveis.

Com o fim de aumentar ainda mais a resistência à tra£ ção de um factor compreendido entre 1,3 e 1,4 e de aumentar p o trabalho de ruptura para 30 a 40 J/cm , de acordo com a presente invenção, propõe-se que ao ferro fundido se adicione como elementos de liga 0,2 a 0,8 % de molibdénio e estanho na proporção Mo : Sn compreendida entre 2 : 1 e 5 : 1.

De acordo com a presente invenção, para os corpos de travão prefere-se um ferro fundido que consiste em

3.5 até 4,0 % de C 1.5 até 2,5 % de Si 0,2 até 0,9 % de Mn máximo de 0,15 % de S máximo de 0,10 % de P 0,2 até 0,6 % de Cu 0,04 até 0,06 % de Zr 0,002 até 0,006 % de B Resto ferro.

Com o mencionado aumento da resistência a temperaturas variáveis no ensaio de impulsos da massa, com a resis-

2 tência à tracção aumentada para 180 N/mm e superior, bem como com uma condutibilidade térmica maior do que 60 W/m K, uma boa resistência ao desgaste e um elevado atrito, o corpo de travão de acordo com a presente invenção atinge uma combj_ nação de propriedades que era desconhecida com as ligas de ferro fundido tradicionais.

Os ensaios realizados com corpos de travão de uma Π ga de ferro fundido com

3.7 a 3,8 % de C 1.7 a 1,9 % de Si 0,5 a 0,6 % de Mn máximo de 0,15 % de S máximo de 0,10 % de P 0,3 a 0,4 % de Cu 0,04 a 0,05 % de Zr 0,004 a 0,005 % de B Resto ferro mostraram ser consideravelmente melhores em relação aos corpos de travão tradicionais em ensaios de condução de veículos.

Claims

/-1- REIVINDICAÇÕES 1. - Corpo de travão de ferro fundido com elevado teor de carbono e com grafite lamelar, caracterizado pelo facto de o ferro fundido conter 0,03 a 0,09% de zircõnio e/ou de ítrio.
2. - Corpo de travão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o ferro fundido conter adicionalmente 0,002 a 0,009% de boro.
3. - Corpo de travão de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o ferro fundido conter 0,03 a 0,06% de lantânio. • · · -2~ /
4.- Corpo de travão de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3/ caracterizado pelo facto de o ferro fundido conter adicionalmente 0,2 a 2,0% de cobre.
5.- Corpo de travão de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de o ferro fundido conter 0,2.a 0,8% de molibdénio e estanho numa proporção Mo: Sn compreendida entre 2:1 e 5:1.
6.- Corpo de travão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o ferro fundido conter: 3.5 a 4,0% de C, 1.5 a 2,6% de Si, 0,2 a 0,9% de Mn, máximo de 0,15% de S, máximo de 0,10% de P, 0,2 a 0,6% de Cu, 0,04 a 0,06% de Zr, 0,002 a 0,006% de B e o restante ferro.
7.- Corpo de travão de acordo com ma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de possuir ma resistência ã tracção maior do que 180 N/mm2 e ma condutibili dade térmica maior do que 60 W/m°K. Lisboa, 22 de Agosto de 1991 Λ,..-.,- . t" f? * r- · i . .