RU2371497C1

RU2371497C1 - Material for components of disk brake

Info

Publication number: RU2371497C1
Application number: RU2008116434/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Сапожников (RU); Сергей Алексеевич Сапожников; Игорь Николаевич Воронин (RU); Игорь Николаевич Воронин; Владимир Иванович Маршев (RU); Владимир Иванович Маршев
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-10-27

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to structural powder metallurgy, particularly to powder frictional material. It can be used for manufacturing of components of disk brakes, particularly, lining of disk brakes. Material contains, wt %: tin 1.8-3, iron 7-20, graphite 7-20, fused alumina 1.5-2, ferromolybdenum 0.5-2 and copper-the rest.

EFFECT: material provides high frictional thermal stability and strength of components of disk brakes, and also high wear resistance of lining of disk brakes.

1 ex

Description

Изобретение относится к конструктивным материалам, изготавливаемым методом порошковой металлургии из металлических и неметаллических порошков и предназначенным для изготовления деталей дисковых тормозов, а именно, накладок дискового тормоза.The invention relates to structural materials manufactured by powder metallurgy of metal and nonmetallic powders and intended for the manufacture of parts of disc brakes, namely disc brake linings.

Накладка дискового тормоза имеет стальную основу с напрессованным и припеченным металлокерамическим фрикционным слоем. Данные накладки применяются для тормозных систем машин, агрегатов, в том числе для установки на подвижной состав железных дорог и обеспечения эксплуатации дисковых тормозов при максимальном давлении до 0,7 МПа (7,0 кг/см), скорости скольжения не более 50 м/с в условиях сухого трения в паре с тормозным диском.The disc brake lining has a steel base with a pressed and baked metal-ceramic friction layer. These linings are used for brake systems of machines and assemblies, including for mounting on rolling stock of railways and ensuring operation of disc brakes at a maximum pressure of up to 0.7 MPa (7.0 kg / cm), sliding speed of not more than 50 m / s in conditions of dry friction paired with a brake disc.

Известна накладка фрикционная, в которой в качестве фрикционного материала использована металлокерамическая композиция, содержащая (в вес.%): медь 40-50, олово 3-9, железо 9-15, графит 10-20, свинец 3-10 и электрокорунд 4-15. («Накладка фрикционная с металлокерамическим слоем на основе меди» - ТУ 1479-002-49123292-2005).A friction pad is known, in which a ceramic-metal composition is used as a friction material, containing (in wt.%): Copper 40-50, tin 3-9, iron 9-15, graphite 10-20, lead 3-10 and electrocorundum 4- fifteen. (“Friction lining with a ceramic-metal layer based on copper” - TU 1479-002-49123292-2005).

При использовании известных накладок на поверхности диска тормоза отмечаются локальные навары из фрикционного материала накладок («наволакивание»), имеющего в своем составе твердые составляющие. Переносу материала накладок на диск в значительной степени способствует высокая температура, близкая к температуре пластического деформирования, и наличие в структуре легкоплавких составляющих.When using well-known pads on the surface of the brake disc, local welds of friction material of pads (“enveloping”) are noted, which have solid components. The high temperature close to the temperature of plastic deformation and the presence of low-melting components in the structure contribute significantly to the transfer of the material of the linings to the disk.

Известный материал имеет структуру, представляющую собой механическую смесь металлов (Cu, Fe, Sn) и графит в свободном состоянии, а также соединений на их основе. Твердость по Бринеллю металлокерамического слоя накладки 40-60 НВ.Known material has a structure that is a mechanical mixture of metals (Cu, Fe, Sn) and graphite in a free state, as well as compounds based on them. Brinell hardness of the cermet layer of the lining 40-60 HB.

Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является повышение фрикционной теплостойкости и прочности деталей дисковых тормозов, а также увеличение износостойкости накладок дискового тормоза.The technical result that can be obtained from the use of the invention is to increase the frictional heat resistance and strength of disc brake parts, as well as to increase the wear resistance of disc brake linings.

Материал на основе меди, согласно изобретению обеспечивающий высокую фрикционную теплостойкость и прочность деталей дисковых тормозов, содержит (в вес.%): олово 1,8-3, железо 7-20, графит 7-20%, электрокорунд 1,5-2, ферромолибден 0,5-2 и медь - остальное.A copper-based material according to the invention that provides high frictional heat resistance and strength of disc brake parts contains (in wt.%): Tin 1.8-3, iron 7-20, graphite 7-20%, electrocorundum 1.5-2, ferromolybdenum 0.5-2 and copper - the rest.

Предложенный состав отличается от известного материала тем, что дополнительно содержит ферромолибден.The proposed composition differs from the known material in that it additionally contains ferromolybdenum.

Пример получения.Production Example.

Материал, предназначенный для изготовления накладок дискового тормоза, изготавливают методом порошковой металлургии из металлических и неметаллических порошков: меди, олова, железа, графита, абразивного порошка электрокорунда и ферромолибдена. Накладка представляет собой стальную основу с напрессованным и припеченным металлокерамическим фрикционным слоем (в вес.%):The material intended for the manufacture of disc brake linings is made by powder metallurgy of metal and nonmetallic powders: copper, tin, iron, graphite, abrasive powder of electrocorundum and ferromolybdenum. The overlay is a steel base with a pressed and baked metal-ceramic friction layer (in wt.%):

Cu - 77,5; Sn - 2,5; Fe - 6,0; С - 11,0; Al₂O₃ - 1,5; FeMo - 1,5.Cu - 77.5; Sn is 2.5; Fe - 6.0; C - 11.0; Al ₂ O ₃ - 1.5; FeMo - 1.5.

Полученный материал обеспечивает высокую фрикционную теплостойкость и прочность деталей дисковых тормозов:The resulting material provides high frictional heat resistance and strength of parts of disc brakes:

- твердость по Бринеллю металлокерамического- Brinell hardness of cermet слоя накладкиoverlay layer 15-50 НВ15-50 HB - максимально допускаемое удельное давление- maximum allowable specific pressure на металлокерамический слойon the cermet layer до 6 МПа (60 кг/см²)up to 6 MPa (60 kg / cm ² ) - максимально допустимая скорость скольжения- maximum allowable sliding speed до 50 м/сup to 50 m / s - коэффициент трения в зависимости от скорости- coefficient of friction depending on speed 0,28-0,450.28-0.45 - рабочая площадь двух накладок не менее- working area of two pads not less 342 см² 342 cm ²

Представленные данные показывают, что использование предложенного состава материала обеспечивает высокую фрикционную теплостойкость, прочность деталей дисковых тормозов, а также повышение износостойкости и прочностных характеристик накладок.The data presented show that the use of the proposed material composition provides high frictional heat resistance, strength of disc brake parts, as well as increased wear resistance and strength characteristics of the linings.

Claims

Material for disc brake parts, containing copper, tin, iron, graphite, electrocorundum, characterized in that it additionally contains ferromolybdenum in the following ratio of components, wt.%:
tin 1.8-3 iron 7-20 graphite 7-20 electrocorundum 1,5-2 ferromolybdenum 0.5-2 copper rest