RU2645857C1 - Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка - Google Patents
Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645857C1 RU2645857C1 RU2016141468A RU2016141468A RU2645857C1 RU 2645857 C1 RU2645857 C1 RU 2645857C1 RU 2016141468 A RU2016141468 A RU 2016141468A RU 2016141468 A RU2016141468 A RU 2016141468A RU 2645857 C1 RU2645857 C1 RU 2645857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- powder
- friction material
- brake pad
- brake
- Prior art date
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 46
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 17
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 20
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012850 fabricated material Substances 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/40—Intermetallics other than rare earth-Co or -Ni or -Fe intermetallic alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
- B22F3/162—Machining, working after consolidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
- B61H1/00—Applications or arrangements of brakes with a braking member or members co-operating with the periphery of the wheel rim, a drum, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к фрикционным материалам для тормозных устройств. Порошковый фрикционный материал для тормозной колодки содержит порошки графита, железа, легированную медь, оксида алюминия, сульфида железа, карбида бора, карбида кремния и асбеста прокаленного. Способ получения тормозной колодки включает холодное прессование заготовки из порошкового фрикционного материала с усилием 400-500 МПа, нагревание полученной заготовки до 980-1050°С и ее динамическое прессование с энергией 850-950 МДж/м3. Тормозная колодка содержит рабочий слой из порошкового фрикционного материала и несущий слой из порошка железа. Обеспечивается повышение качества фрикционного материала, что позволяет повысить прочность и износостойкость тормозной колодки, снизить повреждаемость поверхности катания колеса и его износа. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к порошковым материалам, и может быть использовано при изготовлении фрикционных материалов для тормозных устройств, например, в железнодорожном транспорте.
Широко известны используемые на железных дорогах мира тормозные колодки из серого чугуна. Дешевизна и хорошая их притираемость к колесу позволили осуществить их широкое применение на транспорте. Недостатком чугунных колодок является низкий ресурс работы (22-25 тыс. км). Кроме того, при работе с ними поверхность катания колеса повреждается ползунами, выщербинами, кольцевыми выработками, термическими трещинами, наволакиваниями, от которых приходится избавляться механической обточкой колес. Коэффициент трения чугуна с колесом очень низкий (0,18) и при увеличении скорости скольжения во время увеличения скорости движения подвижного состава еще уменьшается до 0,08. При этом снижается безопасность движения, так как тормозной путь увеличивается до 11000-13000 м [см. Вуколов Л.А. Докторская диссертация. Повышение работоспособности тормозных колодок подвижного состава железных дорог. М., ВНИИЖТ, а также Фрикционные материалы для тормозов, Железные дороги мира, 2003, №7, с. 43-47].
Известны композиционные тормозные колодки из полимеров, которые превосходят чугунные колодки по сроку службы в 2-3 раза, имеют более высокий коэффициент трения, но из-за низкой теплопроводности 1,3 Вт/(м×К) (для сравнения 35-50 Вт/(м×К) у чугуна) большая часть тепловой энергии (до 95%) при торможении переходит в колесо, вызывая тем самым появление термических напряжений с образованием микротрещин. При взаимодействии композиционных колодок на поверхности катания колес образуются те же повреждения, что и при чугунных колодках [Вуколов Л.А. Композиционные и металлокерамические тормозные колодки для железнодорожного подвижного состава. Тяжелое машиностроение, 2001, №4, с. 12-14; а также Вуколов Л.А. Сравнительные фрикционные характеристики металлокерамических и полимерных композиционных тормозных колодок. Вестник ВНИИЖТ, 1999, №4, с. 19-24 и Вуколов Л.А. Показатели работоспособности железнодорожного колеса при взаимодействии с тормозными колодками из полимерных композитов, металлокерамики и чугуна. Трение и износ, 2008, Т. 29, №5, с. 489-492].
Известны металлокерамические тормозные колодки из порошковых материалов, применяемые в странах с развитой сетью железных дорог.
Так, например, из патента RU 2525609 С1, 20.08.2014 известен способ получения металлокерамической тормозной колодки. Фрикционные элементы колодки выполнены из материала на основе железа, содержащего по массе %; медь - 9-16, углерод - 0,5-3,0, окись алюминия - 2-4, хром - 0,5-1,5, молибден - 0,1-0,2, фосфор - 0,01-3.0. Металлокерамическая тормозная колодка выполняется в виде отдельных фрагментов порошкового материала, которые заклиниваются между собой, образуя корпус тормозной колодки. Такое выполнение колодки не позволяет ей достичь необходимой прочности. В составе материала колодки функциональной нагрузки не несет такой дорогой компонент, как молибден. Кроме того, фрагменты из порошкового материала изготавливаются по традиционной технологии порошковой металлургии - прессование порошка и спекание прессовки, что не позволяет достигнуть высокой прочности и износостойкости порошкового материала.
Кроме того, проводилась оценка структуры, химического состава, износов и коэффицентов трения металлокерамических тормозных колодок производства Чехии и других стран (Л.А. Вуколов и др. Металлокерамические тормозные колодки для тягового подвижного состав, Вестник ВНИИЖТ, 5/2009, стр. 13-15).
Немецкие металлокерамические тормозные колодки изготовлены на основе железа, содержащей графит, медь, феррохром, карбид хрома. Французские колодки изготовлены на основе меди, содержащей графит, латунь, карбид кремния. Чешские металлокерамические колодки изготовлены на основе меди, содержащей графит, железо, окислы железа, бронзу, окислы алюминия.
В качестве наиболее близкого аналога можно принять металлокерамические тормозные колодки, в состав которых входят огнеупорный порошок, а также порошки графита, железа, титана и меди (патент US 5841042, 24.11.1998).
Металлокерамические колодки имеют более высокий коэффициент трения, чем чугунные колодки. Однако, несмотря на высокую собственную износостойкость, они более интенсивно изнашивают сопряженное с ними колесо, что приводит к значительным материальным потерям. Таким образом, известное техническое решение не обеспечивает надежную работу тормозной системы транспортных средств.
Другим недостатком известных металлокерамических тормозных колодок является наличие пустот-пор, служащих концентраторами напряжений. В результате могут появиться трещины в металле матрицы колодки, что также негативно сказывается на эксплуатационных свойствах тормозных колодок.
Обычно металлокерамические колодки изготавливают холодным прессованием порошков и спеканием в восстановительной атмосфере под действием статического давления. Такая технология не позволяет получить порошковый материал в беспористом состоянии, с плотностью, близкой к 100%.
Техническим результатом предложенного изобретения является увеличение качества фрикционного материала для тормозной колодки, а именно повышение прочности и износостойкости тормозной колодки, снижение повреждаемости поверхности катания колеса и его износа при уменьшении материальных затрат на изготовление колодки.
Способ получения фрикционного материала для тормозной колодки осуществляют путем холодного прессования порошковой шихты, содержащей графит, оксид алюминия, сульфид железа, карбид бора, карбид кремния, прокаленный асбест, железо и легированную медь, после чего прессованную заготовку подвергают нагреву и динамическому прессованию. При этом компоненты порошковой шихты взяты в следующем соотношении, вес.%:
| Графит | 7-9 |
| Оксид алюминия | 1-2 |
| Сульфид железа | 1-3 |
| Карбид бора | 4-6 |
| Карбид кремния | 4-6 |
| Асбест прокаленный | 2-3 |
| Легированная медь | 9-11 |
| Железо | остальное |
Тормозную колодку выполняют с использованием фрикционного материала, полученного вышеописанным способом. При этом тормозная колодка может быть выполнена как в монослойном исполнении, так и в биметаллическом исполнении с несущим основанием из порошка железа. Также возможно выполнение тормозной колодки в биметаллическом исполнении с промежуточным слоем из мелкодисперсного порошка между несущим и рабочим слоем в колодке.
Учитывая, что фрикционное изделие при торможении прижимается к скользящему контртелу, одним из главных требований к его материалу является устранение схватывания и повреждения скользящих поверхностей задирами, которые обеспечиваются введением в состав материала веществ, являющихся твердой смазкой.
Другим требованием является обеспечение при скольжении трущихся тел достаточно высоким и не изменяющимся коэффициентом трения, что достигается вводом в состав материала фрикционных компонентов, обладающих высокой твердостью, прочностью и термостойкостью.
Однако введение в состав материала тормозного устройства как веществ твердой смазки, так и фрикционных компонентов приводит к снижению прочности и износостойкости фрикционного материала, так как все они, как правило, не взаимодействуют с матрицей материала и являются концентраторами напряжений.
В связи с этим в способе изготовления предлагаемого фрикционного материала вместо холодного прессования смеси порошков и спекания в восстановительной атмосфере, нагретый материал подвергают динамическому прессованию.
Все указанные недостатки устранены в предлагаемом изобретении путем подбора необходимых комплектующих состава материала металлокерамической колодки и новой технологии ее изготовления.
Состав порошкового материала колодки подбирался износными испытаниям в режиме сухого трения при изготовлении образцов по предложенной технологии. Для составления порошковых шихт использовались распыленные в воду порошки из меди, легированной карбидообразующими элементами. Весьма не равновесное, быстрое охлаждение микрослитков-порошинок позволяет получить пересыщенные твердые растворы сплавов с высокой термостойкостью и прочностью, что способствовало повышению свойств у материала тормозной колодки.
Медь и железо взаимно плохо растворяются и в железной матрице материала медь присутствует как самостоятельная фаза, создавая вместе с фрикционными компонентами и графитом, как твердой смазки, многофазную гетерогенную структуру, необходимую для устранения лавинообразного схватывания.
Износными испытаниями было определено оптимальное содержание графита в порошковом материале, не вызывающего схватывание при сухом трении с бандажной сталью по ГОСТ 398-96 колес. Необходимое количество графита, как твердой смазки, составило 7-9%. Благодаря различных комбинациям с содержанием легированной меди, таких фрикционных компонентов как Al2O3, SiO2, FeS, SiC, В4С, прокаленный асбест достигнут выбор их оптимального содержания в порошковом железе марки ПЖР3.
Оптимальный состав порошкового материала по предложенному изобретению подтвержден сравнительными его износными испытаниями с материалом чугунных, полимерных и металлокерамических колодок (табл. 1). Химический состав фрикционного материала для тормозных колодок согласно предложенному изобретению имеет следующий состав, вес.%:
| Графит | 7-9 |
| Оксид алюминия | 1-2 |
| Сульфид железа | 1-3 |
| Карбид бора | 4-6 |
| Карбид кремния | 4-6 |
| Асбест прокаленный | 2-3 |
| Легированная медь | 9-11 |
| Железо | остальное |
Так как рабочий слой корпуса тормозной колодки подвергается износу, а оставшаяся часть вместе с седлом подлежит утилизации (оставшиеся часть колодки толщиной 10-15 мм), то ее можно изготавливать не из материала рабочего слоя, содержащего более дорогие компоненты, а из более дешевого порошка железа. Следовательно, возможно изготовление тормозной колодки не в монослойном исполнении, а в биметаллическом исполнении, из двух разных по составу материалов. Для прочной металлургической связи двух слоев в биметаллической колодке между слоями порошков различного состава можно размещать подслой из порошка карбонильного железа. Мелкодисперсное состояние такого порошка способствует активации процесса спекания порошков разного состава между собой.
Способ изготовления порошкового корпуса металлокерамической тормозной колодки сводится к следующим операциям:
- взвешивание необходимых количеств компонентов шихты;
- смешивание порошков компонентов в смесителях в течение 2 ч без графита;
- ввод графита и смешивание порошков 0,5 ч;
- размещение в пресс-форме перемешанного порошка (однослойное или двухслойное (порошки разного состава: порошок шихты - порошок железа) или двухслойное с промежуточным подслоем (порошки разного состава: порошок шихты - порошок железа, а между ними подслой из порошка карбонильного железа));
- холодное прессование корпуса колодки из порошковой шихты с усилием 400-500 МПа;
- быстрый нагрев порошковой прессовки до 980-1050°С;
- динамическое прессование нагретой прессовки с энергией 850-950 МДж/м3 (600-800 кг⋅м);
ПРИМЕР 1:
В смеситель поместили 1% оксида алюминия, 2% FeS (сульфида железа), 5% В4С (карбид бора), 3% SiC (карбид кремния), 3% прокаленного асбеста, 10% легированной меди и 68% железа. Смешивали в течение 2 ч. Затем ввели 8% С (графита) и перемешивали еще 0,5 ч. Полученную порошковую шихту поместили в пресс-форме и осуществили холодное прессование с усилием 400 МПа, после чего нагрели в индукторе до 980°С с последующим динамическим прессованием с энергией 850 МДж/м3 (600 кг⋅м). Изготовленный материал по описанной технологии имеет твердость 118 НВ.
ПРИМЕР 2:
В смеситель поместили 1% оксида алюминия, 2,5% FeS (сульфида железа), 4,5% В4С (карбид бора), 4,5% SiC (карбид кремния), 2,5% прокаленного асбеста, 9,5% легированной меди и 67,5% железа. Смешивали в течение 2 ч. Затем ввели 8% С (графита) и смешивали еще 0,5 ч. Данные компоненты шихты использовали для рабочего слоя тормозной колодки. Для формирования нерабочей части тормозной колодки использовали более дешевый порошок железа. Полученную порошковую шихту и порошок железа разместили слоями в пресс-форме, провели холодное прессование с усилием 450 МПа, после чего нагрели до 980°С с последующим динамическим прессованием с энергией 850 МДж/м3 (600 кг⋅м).
Изготовленный материал по описанной технологии имеет твердость 120 НВ.
ПРИМЕР 3:
В смеситель поместили 1% Al2O3, 3% FeS, 5% В4С, 5% SiC, 3% прокаленного асбеста, 10% легированной меди и 65% железа. Перемешивали в течение 2 ч. Затем ввели 8% графита и смешивали еще 0,5 ч. Для формирования нерабочей части тормозной колодки использовали более дешевый порошок железа, а для лучшего сцепления двух слоев в процессе прессования между слоями порошков различного состава поместили подслой из порошка карбонильного железа. Полученную порошковую шихту и порошок железа разместили слоями в пресс-форме с промежуточным подслоем, осуществили холодное прессование с усилием 410 МПа, после чего нагрели до 980°С с последующим динамическим прессованием с энергией 850 МДж/м3 (600 кг⋅м). Изготовленный материал по описанной технологии имеет твердость 122 НВ.
Claims (7)
1. Порошковый фрикционный материал для тормозной колодки, содержащий порошки графита, железа и меди, отличающийся тем, что он содержит порошки оксида алюминия, сульфида железа, карбида бора, карбида кремния и асбеста прокаленного, при этом в качестве меди он содержит легированную медь при следующем содержании компонентов, мас.%:
2. Тормозная колодка, отличающаяся тем, что она выполнена из порошкового фрикционного материала по п.1.
3. Тормозная колодка по п.2, отличающаяся тем, что она выполнена монослойной.
4. Способ получения тормозной колодки, включающий холодное прессование заготовки, отличающийся тем, что заготовку прессуют из порошкового фрикционного материала по п.1 с усилием 400-500 МПа, затем полученную заготовку нагревают до 980-1050°С и проводят ее динамическое прессование с энергией 850-950 МДж/м3.
5. Тормозная колодка, содержащая рабочий и несущий слои, отличающаяся тем, что рабочий слой выполнен из порошкового фрикционного материала по п.1, а несущий слой выполнен из порошка железа.
6. Тормозная колодка по п.5, отличающаяся тем, что она содержит промежуточный слой из мелкодисперсного порошка карбонильного железа, размещенный между рабочим слоем и несущим слоем.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016141468A RU2645857C1 (ru) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016141468A RU2645857C1 (ru) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645857C1 true RU2645857C1 (ru) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016141468A RU2645857C1 (ru) | 2016-10-21 | 2016-10-21 | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645857C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117226090A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-15 | 湖北东南佳新材料有限公司 | 一种高硬度耐磨碳刷材料及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5841042A (en) * | 1995-10-20 | 1998-11-24 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Brake lining material for heavy-load braking device |
| WO1999059753A1 (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-25 | Höganäs Ab | Iron-based metallurgical compositions containing flow agents and methods for using same |
| RU2216664C2 (ru) * | 2000-03-01 | 2003-11-20 | Исаев Игорь Магомедович | Тормозной элемент |
| WO2004081405A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Ms Production Miklavz Zornik S.P. | Friction material and process of manufacturing thereof |
| RU2525609C1 (ru) * | 2013-05-30 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" | Колодка вагонная тормозная композиционная на основе железа |
| RU2570515C2 (ru) * | 2011-08-18 | 2015-12-10 | Федерал-Могал Корпорейшн | Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления |
-
2016
- 2016-10-21 RU RU2016141468A patent/RU2645857C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5841042A (en) * | 1995-10-20 | 1998-11-24 | Tokyo Yogyo Kabushiki Kaisha | Brake lining material for heavy-load braking device |
| WO1999059753A1 (en) * | 1998-05-15 | 1999-11-25 | Höganäs Ab | Iron-based metallurgical compositions containing flow agents and methods for using same |
| RU2216664C2 (ru) * | 2000-03-01 | 2003-11-20 | Исаев Игорь Магомедович | Тормозной элемент |
| WO2004081405A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Ms Production Miklavz Zornik S.P. | Friction material and process of manufacturing thereof |
| RU2570515C2 (ru) * | 2011-08-18 | 2015-12-10 | Федерал-Могал Корпорейшн | Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления |
| RU2525609C1 (ru) * | 2013-05-30 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" | Колодка вагонная тормозная композиционная на основе железа |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117226090A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-15 | 湖北东南佳新材料有限公司 | 一种高硬度耐磨碳刷材料及其制备方法 |
| CN117226090B (zh) * | 2023-09-12 | 2024-03-29 | 湖北东南佳新材料有限公司 | 一种高硬度耐磨碳刷材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Prabhu et al. | Effect of reinforcement type, size, and volume fraction on the tribological behavior of Fe matrix composites at high sliding speed conditions | |
| CN107523716B (zh) | 用于摩擦衬片的烧结摩擦材料 | |
| CN105778405B (zh) | 车用铁基粉末冶金复合摩擦材料及其制备方法 | |
| CN111286642B (zh) | 一种适用于碳陶制动盘的铜基摩擦材料及其制备方法 | |
| CN105778406A (zh) | 车用铜基粉末冶金复合摩擦材料及其制备方法 | |
| CN102191014B (zh) | 一种高速列车制动用的摩擦材料 | |
| CN105838023B (zh) | 车用树脂基粉末冶金复合摩擦材料及其制备方法 | |
| CN105798311B (zh) | 一种高导热铁基粉末冶金高速列车刹车片的制备方法 | |
| CN113564406A (zh) | 一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 | |
| JP7078359B2 (ja) | 焼結摩擦材及び焼結摩擦材の製造方法 | |
| JPH038409B2 (ru) | ||
| JP2006348379A (ja) | 焼結金属摩擦材料および摩擦部材 | |
| RU2645857C1 (ru) | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка | |
| CN101880798B (zh) | 铝基碳化钛金属陶瓷自润滑耐磨材料 | |
| CN109513914A (zh) | 一种粉末冶金摩擦材料、粉末冶金闸片及其制备方法 | |
| Zhou et al. | The effect of extrusion parameters on the fretting wear resistance of Al-based composites produced via powder metallurgy | |
| WO2020090725A1 (ja) | 焼結摩擦材及び焼結摩擦材の製造方法 | |
| RU2553138C1 (ru) | Композиционный сплав на основе железа для тормозной колодки железнодорожного вагона | |
| JP2007113642A (ja) | 摩擦対および摩擦材 | |
| CN112996878B (zh) | 烧结摩擦材料及烧结摩擦材料的制造方法 | |
| Qi et al. | Wear map of Cu-based powder metallurgy friction materials using Cr as a friction component | |
| CN101871069B (zh) | 一种铜基碳化钛金属陶瓷自润滑耐磨材料 | |
| RU2802613C1 (ru) | Металлокерамический фрикционный материал | |
| RU2802614C1 (ru) | Металлокерамический фрикционный материал | |
| CN108149061A (zh) | 一种用于湿式同步器齿环的铜基粉末冶金摩擦材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190708 |