SI21465A - Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te - Google Patents
Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te Download PDFInfo
- Publication number
- SI21465A SI21465A SI200400034A SI200400034A SI21465A SI 21465 A SI21465 A SI 21465A SI 200400034 A SI200400034 A SI 200400034A SI 200400034 A SI200400034 A SI 200400034A SI 21465 A SI21465 A SI 21465A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- particle size
- powder
- copper
- friction
- steel
- Prior art date
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 60
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 59
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 107
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 66
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 66
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 56
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 50
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 38
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 34
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 29
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 29
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 28
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 21
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 21
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 17
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 16
- 239000012256 powdered iron Substances 0.000 claims description 16
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 15
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 15
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 14
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 13
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 10
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052728 basic metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000003818 basic metals Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 7
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 6
- -1 tungsten carbides Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 claims 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- PTISTKLWEJDJID-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemolybdenum Chemical compound [Mo]=S PTISTKLWEJDJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16D69/027—Compositions based on metals or inorganic oxides
- F16D69/028—Compositions based on metals or inorganic oxides containing fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Predmet predloženega izuma je sintrani torni material za izdelavo tornih elementov, predvsem diskastnih zavornih ploščic za avtomobile in motorna kolesa. Torni elementi izdelani iz materialov v smislu izuma se odlikujejo z nizko obrabo in visokim ter temperaturno stabilnim tornim koeficientom. Materiali so uporabni za vse vrste zavornih oblog za zaviranje na klasičnih zavornih diskih iz jeklene ali sive litine, še posebej pa na zavornih diskih iz materialov nove generacije na osnovi kompozitov C/C-SiC. Prednostno so materiali uporabni za tiste zavorne sisteme, ki delujejo pri ekstremnih temperaturah in hitrostnih obremenitvah, npr. pri hitrih športnih avtomobilih in motornih kolesih.ŕ
Description
Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te
Izum spada na področje kemije, in sicer k materialom za posebne namene, namreč na področje proti obrabi odpornih tornih materialov. Po drugi strani je mogoče izum v okviru strojništva uvrstiti tudi na področje zavor in sklopk, še zlasti zavornih oblog, npr. zavornih ploščic. Še nadalje je tovrsten izum lahko uvrščen tudi na področje obdelave in predelave praškastih snovi, namreč izdelave predmetov ali polizdelkov s pomočjo sintranja.
Pričujoči izum se v prvi vrsti ukvaija s sintranimi tornimi materiali za izdelavo zavornih elementov kot so npr. zavorne ploščice za avtomobile in motocikle, delovne stroje in naprave. Zaradi vedno višjih zahtev glede tornih karakteristik zavornih ploščic v sodobnih zavornih sistemih, izpostavljenosti le-teh vedno višjim temperaturam pri zaviranju, vse večjih zahtev po vse nižji obrabi se zahvaljujoč tudi novim razpoložljivim materialom za izdelavo zavornih diskov v zadnjem času pri izdelavi zavornih oblog in še zlasti zavornih ploščic spet uveljavljajo sintrani zavorni materiali. Najnovejši razpoložljivi materiali za zavorne diske kot npr. kompozitni materiali na osnovi aluminija z dodatki keramičnih prahov (tkzv. Al-MMC materiali), kompozitni materiali na osnovi C/C kompozita s keramičnimi prevlekami na osnovi SiC in kompozitni materiali na osnovi C/SiC pa zaradi svoje specifičnosti in drugačnosti od klasičnih materialov za izdelavo diskov kot sta siva litina in jeklena litina narekujejo potrebo po razvoju primernih novih tornih materialov za izdelavo zavornih ploščic. Doslej namreč ni bil na voljo material, ki bi bil primeren za uporabo pri zavornem elementu, npr. zavorni ploščici, prednostno zavorni oblogi diskaste zavore, ki bi se odlikoval z nizko obrabo in visokim tornim koeficientom pri visokih temperaturah (nad 650°C) ter obremenitvah pri visokih drsnih hitrostnih, kar predstavlja parametre regularne uporabe pri diskasti zavori npr. sodobnega motocikla ali drugega motornega vozila.
Zato je izum osnovan na problemu, kako ustvariti sintran torni material, ki se bo odlikoval po visokem tornem koefientu, ki naj bi bil vsaj v območju regularne uporabe neodvisen od temperature, hitrosti in tlaka zaviranja.
Znano je, da za izdelavo tornih oblog, namreč zavornih ploščic za avtomobile, delovne stroje ter zavornih elementov za sklopke uporabljajo tudi sintrane torne materiale, ki so se uveljavili tudi na področju motociklizma. Sintrani torni materiali imajo za osnovo kovinsko matrico, ki jo sestavljajo sintrani praški bakra in/ali medenine, lahko je sestavljena iz kombinacije prašnatega železa in bakra paje osnova pretežno železni prah. Poleg kovinskega dela sintrani torni materiali vsebujejo še dodatke modifikatoijev frikcije, npr. abrazivna sredstva, kovinske sulfide ali koks v prahu, kot tudi maziva kot npr. grafit.
V splošnem so sintrani torni materiali sestavljeni iz:
1. praškastih kovin (npr. bakra, medenine, brona, železa),
2. modifikatorjev frikcije (npr. glinice, silicijevega karbida, silicijevega nitrida, borovega karbida, borovega nitrida, kromovega oksida, kremena, kovinskih sulfidov) in
3. maziv (npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida, kriolita). Upoštevajoč pričakovane lastnosti vsakokratnega tornega materiala takorekoč vsi sintrani torni materiali vsebujejo komponente, razvrščene v prej navedene skupine.
Osnovna razmeija v sestavah sintranih tornih materialov so naslednja (v masnih %): 70-80 % kovinskih komponent,
10-20 % modifikatojev frikcije,
5-15 % maziv.
V skladu z US 3,731,776 je predvideno dodajanje kovinskih boridov, kar ima za posledico znižanje obrabe sintranih tornih materialov na osnovi železa, grafita, molibdenovega sulfida, silicijevega nitrida in ferovolframa. Izmeijene vrednosti tornega koeficienta so v povprečju 0,30 - 0,35, kar je bistveno manj, kot se zahteva pri sodobnih tornih materialih.
Sintrani torni materiali so opisani tudi v US 3,703,224 in US 3,449774, pri čemer gre za sinergijo vplivov grafita in silicijevega nitrida na torne karakteristike materiala na osnovi železa (85%). Dobljeni torni koeficienti znašajo vsega 0,26 do 0,19 in torej spet bistveno manj, kot se zahteva pri sodobnih tornih materialih.
Nadalje so v US 3,191,278 obravnavani sintranih torni materiali na osnovi bakra z dodatki titana, železa, S1O2, molibdenovega sulfida, grafita in svinca. Tome karakteristike niso navedene. Omenjen je vpliv dodatkov (Ti) na samo sintranje in razen tega tudi na končne mehanske lastnosti sintrane obloge.
V knjigi Friction Materials (Recent Advances, Louis B. Newman, Noyes Data Corporation, 1987) je omenjeno več sestav sintranih tornih materialov na osnovi železa ter kombinacije bakra in železa. Sestave vsebujejo dodatke molibdenovega sulfida in grafita, kot abrazivni dodatek pa so predvideni SiO2, silicijev karbid in borov nitrid. Material je uporaben za zavorne ploščice in za obloge sklopk, torne lastnosti pa niso navedene.
Uporaba ogljikovih vlaken v kombinaciji s keramično ali stekleno matrico z manjšim dodatkom kovinskih vlaken je omenjena v US 4,019,912. Namen te rešitve je zagotoviti temperaturno obstojno zavorno oblogo, ki bo omogočala mehko in brezhrupno zaviranje ob kar najmanjši uporabi z zavorno oblogo sodelujočih površin, npr. zavornih diskov. Pri tej sestavi so uporabljena karbonska vlakna bistveno daljših dolžin (10 mm), todi njihov delež v sestavi je zelo visok (30-40%). V tem primeru gre za razmeroma dolga karbonska vlakna npr. iz proliziranih ogljikovodikov, katerih vpliv na torne lastnosti je drugačen od tistega, na katerem temelji pričujoči izum.
Predmet predloženega izuma so sintrani torni materiali, ki imajo visok torni koefient neodvisen od temperature, hitrosti in tlaka zaviranja, kar omogoča njihovo uporabo za zavorne elemente npr. zavorne ploščice, prednostno diskaste zavorne obloge, ki se odlikujejo z nizko obrabo in visokim tornim koeficientom pri visokih temperaturah (nad 650°C) ter obremenitvah pri visokih drsnih hitrostnih.
Sintrani torni materiali v smislu izuma vsebujejo novo kombinacijo materialov, ki tvorijo osnovno kovinsko matrico na osnovi bakra, železa z dodatkom praškastega jekla, legiranega s karbidi volframa, vanadija in/ali kroma, nadalje z dodatkom abrazivnih sredstev, obstojnih v nevtralno/redukcijski atmosferi, kot tudi mehansko in temperaturno obstojnih karbonskih vlaken (dolžine 0,2-1,0 mm) v spodaj navedenih razmeijih. Osnovni kovinski matrici dodamo še dodatke za sintranje in modifikatorje frikcije, vse skupaj pa s sintranjem v zaščitni atmosferi povežemo v trden torni kompozit.
Predmet izuma je tudi sintran torni material, sestoječ (v masnih % glede na celokupno količino materiala) iz
- 15 % modifikatorjev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;
- 10 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredstev, npr, silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida,
30-45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,
-25 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,
- 20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,
- 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz
- 10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm.
Prednosten sintran torni material sestoji iz
- 15 % modifikatoijev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;
-15 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredstev, npr. silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida, aluminijevega nitrida,
- 45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,
- 25 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,
- 20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,
- 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz
- 10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm.
Nadaljnji možen sintran torni material sestoji iz (spet v masnih % glede na celokupno količino materiala):
- 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,
- 5 % kalcijevega fluorida,
- 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,
- 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, ki je manjša kot 0,075 mm,
5-8 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,
18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,
12-17% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,
- 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 -1,0 mm.
Vse sestavine so znane in komercialno dostopne.
Najbolj prednosten sintran torni material sestoji iz (spet v masnih % glede na celokupno količino materiala):
- 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,
1-5 % kalcijevega fluorida,
- 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,
1-5% aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm,
- 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, ki je manjša kot 0,075 mm,
- 3 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,
18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo
-7ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,
10-15% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,
- 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in
- 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm.
Vse sestavine so znane in komercialno dostopne.
Drugi predmet predloženega izuma je postopek priprave sintranega tornega materiala, ki poteka tako, da zgoraj navedene sestavine v smislu izuma za izdelavo tornega briketa, zmešamo v mešalniku za mešanju praškastih sestavin v suhem stanju. Čas mešanja je odvisen od enakomernosti razporeditve lahkih komponent v masi. Mešamo pač toliko časa, dokler ne dosežemo enakomerne razporeditve grafitnih delcev v masi, kar vizuelno ocenimo s pomočjo stereo-mikroskopa.
Nadaljnji predmet izuma so torni elementi, pripravljeni iz torne mase v smislu predloženega izuma in njihova uporaba pri visokih tornih obremenitvah na zavornih diskih iz sive litine, jeklene litine in diskih iz kompozitnih materialov na osnovi C/CSiC in C/SiC.
Iz torne mase, pripravljene na predhodno opisan način in po zgoraj opisanih razmetih posameznih sestavin, izdelamo torne elemente, zlasti zavorne obloge, še zlasti zavorne ploščice za sodelovanje z zavornim diskom oz. kolutov pri diskastih oz. kolutnih zavorah. Pri tem uporabimo postopek oblikovanja in sintranja mase v zavorno oblogo skupaj z nosilno ploščico. Postopek izdelave izdelave zavorne ploščice poteka v več zaporednih fazah, pri čemer se
- v prvi fazi na nosilna podnožja iz jeklene pločevine galvansko nanese 10-15 pm debelo plast bakra,
- zatem se izvrši korak stiskanja in oblikovanja mase na nosilna podnožja v posebnih orodjih pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,
- nato se zavorne ploščice s surovo naprešano torno oblogo zloži in stisne v posebej v ta namen pripravljenih jarmih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,
- nakar se sintrane ploščice dokončno oblikuje z dodatnimi operacijami brušenja, barvanja in končne montaže.
Tako izdelane zavorne ploščice so pripravljene za testiranje oz. za vgradnjo v vsakokraten zavorni sklop.
V nadaljevanju bo izum brez vsakršnih omejitev glede obsega patentnega varstva Še dodatno pojasnjen še z nekaterimi konkretnimi primeri izvedbe.
Primer 1:
V laboratorijskem, tkzv. V-tip mešalcu zmešamo 45 g grafita z velikosljo delcev 0,15 - 0,6 mm, 12 g silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 129 g bakra v prahu z velikostjo delcev pod 0,075 mm, 60 g železa v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03% in velikostjo delcev pod 0,15 mm, 45 g jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev pod 0,15 mm, 9 g brona CuSnlO v prahu z 90% delcev velikosti pod 0,25 mm in 6 g karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm. Iz tako pripravljene mešanice so bile po predhodno opisanem postopku izdelane zavorne ploščice, predvidene za sodelovanje z diski kolutnih zavor na zadnjem kolesu motocikla, katerih velikost je znašala 40 x 40 mm, torna površina pa 10,2 cm2.
Frikcijske lastnosti sintranih zavorni ploščic izdelanih iz torne mase v smislu izuma testiramo na avtomatskem stroju za testiranje zavornih oblog tip Krauss RWS 75B po lastnih programih preskušanja. Rezultati meritev so podani v tabeli 1 in tabeli 2.
Primer 2:
Postopamo enako kot v primeru 1, le da uporabimo 30 g grafita z velikostjo delcev 0,15 - 0,6, 15 g kalcijevega fluorida in 60 g jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, namesto železa v prahu pa 5% bakra in velikostjo delcev pod 0,15 mm.
Rezultati testiranj tornih lastnosti zavornih oblog izdelanih iz torne mase v smislu izuma po izvedbenem primeru 2, so podani v tabeli 1 in tabeli 2.
Primer 3:
Postopamo enako kot v primeru 1, le da uporabimo 18 g silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 99 g bakrenega prahu z velikostjo delcev manjšo kot 0,075 mm in 30 g bakrenih vlaken dimenzij 60pm x 3 mm, 39 g jeklenega prahu (B) z vsebnostjo ogljika 1,2% , kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manjšo kot 0,15 mm.
Rezultati testiranj tornih lastnosti zavornih oblog izdelanih iz torne mase v smislu izuma po izvedbenem primeru 3, so podani v tabeli 1.
Primer 4:
Postopamo enako kot v primeru 1, le da uporabimo 32 g grafita z velikostjo delcev 0,15 do 0,6 mm, 20 g silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 9 g aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm, 134 g bakra v prahu z velikostjo delcev pod 0,075 mm, 36 g jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev pod 0,15 mm.
-1010
Rezultati testiranj tornih lastnosti zavornih oblog izdelanih iz torne mase v smislu izuma po izvedbenem primeru 4, so podani v tabeli 1.
TABELA 1
V tabeli 1 so navedene torne lastnosti sintranih zavornih oblog, izdelane iz torne mase v smislu predloženega izuma (zavorni disk: C/C-SiC kompozit). Meritev je bila opravljena pri konstantni hitrosti vrtenja 660 min'1. Pri tem je torni koeficient označen z μ, SICOM* pa je registrirana blagovna znamka podjetja MS Production za material na osnovi siliciranega ogljik/ogljik kompozita.
| LASTNOSTI | Primer 1 | Primer 2 | Primer 3 | Primer 4 |
| μ 200 | 0,66 | 0,60 | 0,63 | 0,72 |
| μ 300 | 0,66 | 0,60 | 0,62 | 0,70 |
| μ 400 | 0,57 | 0,58 | 0,63 | 0,66 |
| μ (povprečni) | 0,62 | 0,59 | 0,63 | 0,69 |
| vloženo delo | 3,0 | 2,8 | 2,9 | 4,1 |
| (MJ) | ||||
| specifična | 0,21 | 0,26 | 0,10 | 0,05 |
| obraba: | ||||
| masna (g/MJ) | ||||
| specifična | 51a7 | 70,0 | 30,1 | 16,6 |
obraba:
volumska (mm3/MJ)
Tabela 1
Preskusni pogoji:
Disk: φ 190 x 5,2 mm, C/C-SiC kompozit (SICOM®)
Zavorna ploščica: 40x40 mm
Zavorni sistem: Brembo
Efektivni radij: 81,4 mm
Površina ploščice: 10,2 cm2
Specifični tlak na ploščico: 120,4 N/cm2
Hidravlični tlak: 19,8 bar
Potek testiranja:
zaviranj pri konst. temp. 200°C 30 zaviranj pri konst. temp. 300°C 30 zaviranj pri konst. temp. 400°C Skupno: 90 zaviranj
V tabeli 2 so predstavljene torne lastnosti sintranih zavornih oblog, izdelanih iz torne mase v smislu predloženega izuma in komercialnega vzorca (zavorni disk: jeklena litina). Meritev je bila opravljena pri konstantni hitrosti vrtenja 660 min1, torni koeficient pa je tudi tokrat označen z μ.
-1212
| LASTNOSTI | Primer 1 | Primer 2 | Ferodo I/D459 |
| μ 100 | 0,52 | 0,49 | 0,45 |
| μ 200 | 0,52 | 0,49 | 0,52 |
| μ 300 | 0,54 | 0,52 | 0,51 |
| μ (povprečni) | 0,53 | 0,49 | 0,49 |
| vloženo delo (MJ) | 1,9 | 1,84 | 1,48 |
| specifična obraba: | 0,23 | 0,38 | 0,21 |
| masna (g/MJ) | |||
| specifična obraba: | 60,6 | 84,5 | 61,3 |
volumska (mm3/MJ) Tabela 2
Preskusni pogoji:
Disk: φ 190 x 3,7 mm, jeklena litina Zavorna ploščica: 40x40 mm Zavorni sistem: Brembo Efektivni radij: 81,4 mm Površina ploščice: 10,2 cm2 Specifični tlak na ploščico: 120,4 N/cm Hidravlični tlak: 19,8 bar
Potek testiranja:
zaviranj pri konst. temp. 100°C 30 zaviranj pri konst. temp. 200°C 30 zaviranj pri konst temp. 300°C Skupno: 90 zaviranj
-1313
Tome lastnosti sintranih materialov po izvedbenih primerih 1, 2, 3 in 4 (Tabela 1) izmerjene na zavornih diskih iz kompozita C/C s keramično drsno površino iz SiC kažejo, da se vsi štiije odlikujejo z visokim in stabilnim tornim koeficientom μ ter nizko specifično obrabo. Material iz primera 4 ima najvišji izmerjen in tudi najbolj temperaturno stabilen torni koeficient μ pri 400°C. Pri tem materialu je bila izmerjena tudi najnižja specifična obraba. Material iz primera 1 ima visok torni koeficient μ pri nižjih temperaturah (100 - 300°C), ki pa je nekoliko nestabilen. Tudi v primeru 1 ima torni material nizko specifično obrabo. Sintrani material iz primera 2 vsebuje modifikatorje frikcije z učinkom pri višjih temperaturah, zato lahko pričakujemo dobre karaktristike pri zelo visokih temperaturah zaviranja (> 600°C).
Primeijava tornih lastnosti na klasičnih zavornih diskih iz jeklene litine (Tabela 2) pri tornih materialih iz primerov 1 in 2 ter komercialnega vzorca Ferodo I/C459 kaže, da so torne lastnosti (torni koeficient μ in specifična obraba) primerljive s komercialnim vzorcem. Povprečni torni koeficient μ materialov iz primerov 1 in 2 so celo višji kot pri materialu Ferodo.
Izmeijene torne karakteristike kažejo, da je možno sintrane torne materiale v smislu predloženega izuma uspešno uporabiti tudi na klasičnih zavornih diskih, še zlasti pa so namenjeni za zaviranje na zavornih diskih nove generacije iz kompozitnih materialov C/C-SiC in C/SiC.
Claims (20)
- PATENTNI ZAHTEVKI1. Tomi material, namreč iz vsaj ene kovine ali kovinske zlitine v praškastem stanju in vsaj enega modifikatoija frikcije sintran torni material, uporabljiv pri zavornih oblogah, še zlasti zavornih ploščicah, označen s tem, da sestoji iz kombinacije materialov, ki tvorijo osnovno kovinsko matrico na osnovi bakra, železa z dodatkom praškastega jekla, legiranega s karbidi volframa, vanadija in/ali kroma, abrazivnih sredstev, ki so obstojna v nevtralno/redukcijski atmosferi, kot iz mehansko in temperaturno obstojnih karbonskih vlaken (dolžine 0,2-1,0 mm) v vsakokrat želenem razmeiju, pri čemer so osnovni kovinski matrici dodani tudi dodatki za sintranje in modifikatorji frikcije, vse skupaj pa je s sintranjem v zaščitni atmosferi povezano v trden torni kompozit.
- 2. Tomi material po zahtevku 1, sestoječ iz5 - 15 % modiflkatorjev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;1 - 10 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredsteve, npr. silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida,30 - 45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,15-25 % železa v prahu z vsebnosljo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,10-20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,1 - 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz1 -10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.-1515
- 3. Tomi material po zahtevku 1, sestoječ iz
10-15% grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm, 1-5 % kalcijevega fluorida, 4-8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, kije manjša kot 0,075 mm, 5-8 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm, 18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu, 12- 17% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, 2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala. - 4. Tomi material po zahtevku 1, sestoječ iz
10-15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm, 1-5 % kalcijevega fluorida, 4 - 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 1 - 5% aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm, 40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, kije manjša kot 0,075 mm, 1-3 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm, 18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu, -161610-15% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala. - 5. Postopek priprave sintranega tornega materiala, označen s tem, da se- v prvem koraku v mešalniku zmeša sestavine za pripravo tornega materiala do njihove enakomerne porazdelitve, namreč kombinacijo materialov, ki tvorijo osnovno kovinsko matrico na osnovi bakra, železa z dodatkom praškastega jekla, legiranega s karbidi volframa, vanadij a in/ali kroma, abrazivna sredstva, ki so obstojna v nevtralno/redukcijski atmosferi, in mehansko in temperaturno obstojna karbonska vlakna dolžine 0,2-1,0 mm v vsakokrat želenem razmeiju, pri čemer se osnovni kovinski matrici doda tudi dodatke za sintranje in modifikatoije frikcije,- nakar se na predhodno pripravljen, s površinsko prevleko na osnovi bakra opremljen nosilec nanese omenjene sestavine za pripravo tornega materiala, pri čemer se izvrši stiskanje in oblikovanje mase na omenjen nosilec v posebej v ta namen pripravljenih orodjih pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- nato se tako dobljeno, na omenjenih nosilcih naneseno surovo naprešano oblogo stisne v orodjih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- zatem pa sedobljeni torni material po izbiri podvrže dokončnemu oblikovanju z dodatnimi operacijami brušenja in po potrebi barvanja.-1717
- 6. Postopek po zahtevku 5, označen s tem, da se- v prvem koraku v mešalniku zmeša sestavine za pripravo tornega materiala do njihove enakomerne porazdelitve, namreč5 - 15 % modifikatorjev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;1 - 10 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredsteve, npr. silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida,30 - 45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,15-25 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,10-20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,1 - 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz1 - 10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala,- nakar se na predhodno pripravljen, s površinsko prevleko na osnovi bakra opremljen nosilec nanese omenjene sestavine za pripravo tornega materiala, pri čemer se izvrši stiskanje in oblikovanje mase na omenjen nosilec v posebej v ta namen pripravljenih orodjih pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- nato se tako dobljeno, na omenjenih nosilcih nanešeno surovo naprešano oblogo stisne v orodjih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- zatem pa sedobljeni torni material po izbiri podvrže dokončnemu oblikovanju z dodatnimi operacijami brušenja in po potrebi barvanja.
- 7. Postopek po zahtevku 5, označen s tem, da se- v prvem koraku v mešalniku zmeša sestavine za pripravo tornega materiala do njihove enakomerne porazdelitve, namreč-181810 - 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,1-5 % kalcijevega fluorida,4 - 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, ki je manjša kot 0,075 mm,5 - 8 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,18 - 22 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,12 - 17 % jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,2-4% brona CuSnlO v prahu z 90% delcev manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 -1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala,- nakar se na predhodno pripravljen, s površinsko prevleko na osnovi bakra opremljen nosilec nanese omenjene sestavine za pripravo tornega materiala, pri čemer se izvrši stiskanje in oblikovanje mase na omenjen nosilec v posebej v ta namen pripravljenih orodjih pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- nato se tako dobljeno, na omenjenih nosilcih naneseno surovo naprešano oblogo stisne v orodjih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- zatem pa sedobljeni torni material po izbiri podvrže dokončnemu oblikovanju z dodatnimi operacijami brušenja in po potrebi barvanja.-1919
- 8. Postopek po zahtevku 5, označen s tem, da se- v prvem koraku v mešalniku zmeša sestavine za pripravo tornega materiala do njihove enakomerne porazdelitve, namreč10- 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,1 - 5 % kalcijevega fluorida,4-8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,1-5% aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm,40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, ki je manjša kot 0,075 mm,1 - 3 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,18 - 22 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,10-15% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 -1,0 mm.vse v masnih % glede na celokupno količino materiala,- nakar se na predhodno pripravljen, s površinsko prevleko na osnovi bakra opremljen nosilec nanese omenjene sestavine za pripravo tornega materiala, pri čemer se izvrši stiskanje in oblikovanje mase na omenjen nosilec v posebej v ta namen pripravljenih orodjih pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- nato se tako dobljeno, na omenjenih nosilcih naneseno surovo naprešano oblogo stisne v orodjih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,-2020- zatem pa se dobljeni torni material po izbiri podvrže dokončnemu oblikovanju z dodatnimi operacijami brušenja in po potrebi barvanja.
- 9. Zavorna obloga, sestoječa iz vsaj enega nosilca in vsaj ene površinske plasti iz tornega materiala, označena s tem, da torni material sestoji iz kombinacije materialov, ki tvorijo osnovno kovinsko matrico na osnovi bakra, železa z dodatkom praškastega jekla, legiranega s karbidi volframa, vanadija in/ali kroma, abrazivnih sredstev, ki so obstojna v nevtralno/redukcijski atmosferi, kot iz mehansko in temperaturno obstojnih karbonskih vlaken (dolžine 0,2 - 1,0 mm) v vsakokrat želenem razmerju, pri čemer so osnovni kovinski matrici dodani tudi dodatki za sintranje in modifikatorji frikcije, vse skupaj pa je s sintranjem v zaščitni atmosferi povezano v trden torni kompozit.
- 10. Zavorna obloga po zahtevku 9, označena s tem, da njen torni material sestoji iz 5 - 15 % modifikatoijev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;1 - 10 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredsteve, npr. silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida,30 - 45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,15 -25 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,10-20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,1 - 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz1 - 10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.
- 11. Zavorna obloga po zahtevku 9, označena s tem, da njen torni material sestoji iz-2121
10- 15% grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm, 1-5 % kalcijevega fluorida, 4 - 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, kije manjša kot 0,075 mm, 5-8 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm, 18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 12-17% mm, prednostno železa v prahu, jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, 2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 -1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala. - 12. Zavorna obloga po zahtevku 9, označena s tem, da njen torni material sestoji iz
10-15% grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm, 1-5 % kalcijevega fluorida, 4 - 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm, 1 - 5% aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm, 40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, kije manjša kot 0,075 mm, 1-3 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm, 18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu, -222210-15% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala. - 13. Zavorna obloga, namreč zavorna ploščica, sestoječa iz vsaj ene osnovne plošče, ki je po eni strani prirejena za zanesljivo vpetje na vsakokrat v ta namen razpoložljivo mesto v zavornem sklopu nosilca in po drugi strani za prejem vsakokrat razpoložljive torne plasti, ki je predvidena za sodelovanje z vsakokrat sodelujočim delom zavornega sklopa, še zlasti z zavornim kolutom kolutne zavore, označena s tem, da je toma plast nameščena na pred tem s površinskim slojem na osnovi bakra, še zlasti z 10 do 15 pm debelim površinskim slojem iz bakra, in da toma plast sestoji iz kombinacije materialov, ki tvorijo osnovno kovinsko matrico na osnovi bakra, železa z dodatkom praškastega jekla, legiranega s karbidi volframa, vanadija in/ali kroma, abrazivnih sredstev, ki so obstojna v nevtralno/redukcijski atmosferi, kot iz mehansko in temperaturno obstojnih karbonskih vlaken (dolžine 0,2 - 1,0 mm) v vsakokrat želenem razmerju, pri čemer so osnovni kovinski matrici dodani tudi dodatki za sintranje in modifikatorji frikcije, vse skupaj pa je s sintranjem v zaščitni atmosferi povezano v trden torni kompozit.
- 14. Zavorna obloga po zahtevku 13, označena s tem, da plast tornega materiala sestoji iz5 - 15 % modifikatorjev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;-23231 - 10 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredsteve, npr. silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida,30 - 45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,
- 15-25 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,10 - 20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,1 - 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz1 - 10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.15. Zavorna obloga po zahtevku 13, označena s tem, da plast tornega materiala sestoji iz10 - 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,1-5 % kalcijevega fluorida,4- 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, kije manjša kot 0,075 mm,5- 8 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,18 - 22 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,12-17% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.-2424
- 16. Zavorna obloga po zahtevku 13, označena s tem, da plast tornega materiala sestoji iz10 - 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,1-5 % kalcijevega fluorida,4 - 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,1-5% aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm,40 - 45 % bakra v prahu z velikosljo delcev, kije manjša kot 0,075 mm,1-3 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,18 - 22 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,10-15% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikosljo delcev manj kot 0,15 mm,2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.
- 17. Postopek izdelave zavorne obloge, še zlasti namreč zavorne ploščice, sestoječe iz vsaj ene osnovne plošče, ki je po eni strani prirejena za zanesljivo vpetje na vsakokrat v ta namen razpoložljivo mesto v zavornem sklopu nosilca in po drugi strani za prejem vsakokrat razpoložljive torne plasti, ki je predvidena za sodelovanje z vsakokrat sodelujočim delom zavornega sklopa, še zlasti z zavornim kolutom kolutne zavore, prednostno kolutom iz sive litine, jeklene litine ali kolutom iz kompozitnih materialov na osnovi C/C-SiC in C/SiC, označen s tem, da-2525- se uvodoma na predhodno pripravljeno osnovno ploščo iz jeklene pločevine galvansko nanese 10-15 μπι debelo plast bakra,- nato se izvrši korak stiskanja in oblikovanja torne mase na omenjeno osnovno ploščo v posebej v ta namen pripravljenem orodju pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- zatem se zavorne ploščice s surovo naprešano torno oblogo zloži in stisne v posebej v ta namen pripravljenih jarmih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih nato eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- nakar se sintrane ploščice dokončno oblikuje z dodatnimi operacijami brušenja, barvanja in končne montaže, pri Čemer omenjena torna masa sestoji iz kombinacije materialov, ki tvorijo osnovno kovinsko matrico na osnovi bakra, železa z dodatkom praškastega jekla, legiranega s karbidi volframa, vanadija in/ali kroma, abrazivnih sredstev, ki so obstojna v nevtralno/redukcijski atmosferi, kot iz mehansko in temperaturno obstojnih karbonskih vlaken (dolžine 0,2 - 1,0 mm) v vsakokrat želenem razmerju.
- 18. Postopek izdelave zavorne obloge po zahtevku 17, označen s tem, da- se uvodoma na predhodno pripravljeno osnovno ploščo iz jeklene pločevine galvansko nanese 10-15 μπι debelo plast bakra,- nato se izvrši korak stiskanja in oblikovanja torne mase na omenjeno osnovno ploščo v posebej v ta namen pripravljenem orodju pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- zatem se zavorne ploščice s surovo naprešano torno oblogo zloži in stisne v posebej v ta namen pripravljenih jarmih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih nato eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- nakar se sintrane ploščice dokončno oblikuje z dodatnimi operacijami brušenja, barvanja in končne montaže, pri čemer omenjena torna masa sestoji iz-26265 - 15 % modifikatoijev frikcije, npr. grafita, molibdenovega sulfida, kalcijevega fluorida;1 - 10 % frikcijskih dodatkov, npr. abrazivnih sredsteve, npr. silicijevega karbida, glinice, silicijevega nitrida,30 - 45 % bakra v prahu in bakrenih ostružkov,15 - 25 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,05% ali z bakrom legiranega jekla v prahu,10-20 % jekla v prahu, legiranega s karbidi W, V, Co in Cr,1 - 5 % brona CuSnlO v prahu, kot tudi iz1 - 10 % karbonskih vlaken, zlasti vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.
- 19. Postopek izdelave zavorne obloge po zahtevku 17, označen s tem, da- se uvodoma na predhodno pripravljeno osnovno ploščo iz jeklene pločevine galvansko nanese 10-15 pm debelo plast bakra,- nato se izvrši korak stiskanja in oblikovanja torne mase na omenjeno osnovno ploščo v posebej v ta namen pripravljenem orodju pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- zatem se zavorne ploščice s surovo naprešano torno oblogo zloži in stisne v posebej v ta namen pripravljenih jarmih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih nato eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- nakar se sintrane ploščice dokončno oblikuje z dodatnimi operacijami brušenja, barvanja in končne montaže, pri čemer omenjena torna masa sestoji iz10 -15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,1 - 5 % kalcijevega fluorida,4 - 8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, ki je manjša kot 0,075 mm,5-8 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,-272718 - 22 % železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu,12-17% jekla (B) v prahu z vsebnostjo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm,2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev manjših kot 0,25 mm, in2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.
- 20. Postopek izdelave zavorne obloge po zahtevku 17, označen s tem, da- se uvodoma na predhodno pripravljeno osnovno ploščo iz jeklene pločevine galvansko nanese 10-15 μπι debelo plast bakra,- nato se izvrši korak stiskanja in oblikovanja torne mase na omenjeno osnovno ploščo v posebej v ta namen pripravljenem orodju pri specifičnem tlaku 350 do 450 Mpa,- zatem se zavorne ploščice s surovo naprešano torno oblogo zloži in stisne v posebej v ta namen pripravljenih jarmih iz ognjevarnega jekla in/ali inkonela ali grafita ter se jih nato eno uro sintra v zaščitni atmosferi argona ali mešanici plinov argona, dušika in vodika ali endoplina pri temperaturah od 900 do 1200°C,- nakar se sintrane ploščice dokončno oblikuje z dodatnimi operacijami brušenja, barvanja in končne montaže, pri čemer omenjena torna masa sestoji iz10 - 15 % grafita velikosti delcev 0,15-0,6 mm,1 - 5 % kalcijevega fluorida,4-8 % silicijevega karbida s povprečno velikostjo delcev 25 pm,1 - 5% aluminijevega nitrida s povprečno velikostjo delcev 45 pm,40 - 45 % bakra v prahu z velikostjo delcev, ki je manjša kot 0,075 mm,1 - 3 % bakrenih ostružkov debeline 60 pm in dolžine 3 mm,-2828
18-22% železa v prahu z vsebnostjo ogljika med 0,02 in 0,03% ter velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, ali jekla (A) v prahu z vsebnostjo ogljika 0,02 - 0,03%, ter 5% bakra in velikostjo delcev, manjšo kot 0,15 mm, prednostno železa v prahu, 10-15% jekla (B) v prahu z vsebnosljo ogljika 1,2%, kroma 4%, molibdena 5%, vanadija 3%, volframa 6% in velikostjo delcev manj kot 0,15 mm, 2 - 4 % brona CuSnlO v prahu z 90% delcev, manjših kot 0,25 mm, in 2 - 5 % karbonskih vlaken dolžine 0,2 - 1,0 mm, vse v masnih % glede na celokupno količino materiala.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200400034A SI21465A (sl) | 2003-03-10 | 2004-01-30 | Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te |
| PCT/SI2004/000015 WO2004081405A1 (en) | 2003-03-10 | 2004-03-05 | Friction material and process of manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI200300061A SI21464A (sl) | 2003-03-10 | 2003-03-10 | Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te |
| SI200400034A SI21465A (sl) | 2003-03-10 | 2004-01-30 | Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI21465A true SI21465A (sl) | 2004-10-31 |
Family
ID=32993223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI200400034A SI21465A (sl) | 2003-03-10 | 2004-01-30 | Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SI (1) | SI21465A (sl) |
| WO (1) | WO2004081405A1 (sl) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153136A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Toyota Motor Corp | 摩擦装置 |
| CN102619914B (zh) * | 2012-03-15 | 2016-08-10 | 临安华龙摩擦材料有限公司 | 石油钻机盘式制动片及其制备方法 |
| CN103639414A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-19 | 哈尔滨理工大学 | 高硬度低磨损铜基摩擦材料的制备方法 |
| RU2645857C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2018-02-28 | Владислав Валентинович Берент | Способ изготовления фрикционного материала для тормозных колодок и тормозная колодка |
| CN109136791B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-03-13 | 玉环双翔机械有限公司 | 一种高耐久度的用于标动高铁刹车片的复合材料制备方法 |
| CN112264624A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-26 | 上海理工大学 | 一种低钨含量的粉末冶金闸片及其制备方法 |
| CN112517905A (zh) * | 2020-11-29 | 2021-03-19 | 无锡钊厚金属制造有限公司 | 一种闸片摩擦块的制备方法 |
| CN112620635A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 安阳工学院 | 一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 |
| CN114833339B (zh) * | 2022-05-06 | 2023-06-16 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 耐高温粉末冶金摩擦材料与耐温闸片及其制备方法与应用 |
| CN114871429B (zh) * | 2022-05-26 | 2024-02-20 | 北京瑞斯福高新科技股份有限公司 | 一种高速动车组用粉末冶金摩擦材料及其制备方法 |
| CN115415527B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-12-08 | 湖南湘投轻材科技股份有限公司 | 制动盘的制备方法 |
| CN115351272A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-11-18 | 浙江汉格科技有限公司 | 一种高能载制动工况用铜基粉末冶金材料的制备方法 |
| CN115319078B (zh) * | 2022-08-22 | 2024-06-18 | 浙江汉格科技有限公司 | 一种高能载制动工况用铜基粉末冶金材料 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2144367B2 (de) * | 1971-09-04 | 1973-11-22 | Jurid Werke Gmbh, 2056 Glinde | Verfahren zur Herstellung eines Reibkorpers |
| JPS58167697A (ja) * | 1982-03-29 | 1983-10-03 | Arai Pump Mfg Co Ltd | 摺動部用部材 |
| JPS61141782A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 摩擦材 |
| US6110268A (en) * | 1997-03-21 | 2000-08-29 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Sintered brake lining and method for its manufacture |
| DE19817611B4 (de) * | 1998-04-21 | 2005-04-21 | Schott Ag | Reibbelag für Drehmomentübertragungseinrichtungen |
-
2004
- 2004-01-30 SI SI200400034A patent/SI21465A/sl not_active IP Right Cessation
- 2004-03-05 WO PCT/SI2004/000015 patent/WO2004081405A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004081405A1 (en) | 2004-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3447739B2 (ja) | 多孔質銅粉で改良した摩擦材料 | |
| SI21465A (sl) | Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te | |
| EP3305927B1 (en) | Sintered friction material for high speed railway vehicles and method for manufacturing same | |
| Manoharan et al. | Investigation on tribological and corrosion characteristics of oxide-coated steel and mild steel fiber-based brake friction composites | |
| KR19990076729A (ko) | 마찰재 및 그의 제조방법 | |
| JP2006348379A (ja) | 焼結金属摩擦材料および摩擦部材 | |
| JP3855125B2 (ja) | 摩擦材 | |
| JPS5941380A (ja) | キヤスタブルメタルの複合摩擦材料 | |
| JP2008025018A (ja) | 焼結摩擦材 | |
| JP4589215B2 (ja) | 焼結摩擦材 | |
| Kheradmand et al. | Design of Fe–SiC–Cu–G Composite Alloy and Optimization of Graphite Contribution for High Sliding Speed Applications | |
| JP2007126738A (ja) | 焼結摩擦材 | |
| JP2007107067A (ja) | 銅系焼結摩擦材 | |
| JP5214158B2 (ja) | 焼結摩擦材 | |
| JP2007107068A (ja) | 焼結摩擦材 | |
| SI21464A (sl) | Torni material in postopek izdelave tovrstnega materiala ter zavorna obloga, zlasti zavorna ploščica, in postopek izdelave le-te | |
| JP2007107662A (ja) | 焼結摩擦材 | |
| JPH10195420A (ja) | 摩擦材 | |
| JP5578391B2 (ja) | 非石綿系摩擦材 | |
| CN100396952C (zh) | 摩擦装置 | |
| JP6802533B2 (ja) | 摩擦材 | |
| JP2007113642A (ja) | 摩擦対および摩擦材 | |
| Peter et al. | Study and optimization of metal based sintered materials for automotive brake friction production | |
| Kus et al. | Effect of Glass Powder on the Friction Performance of Automotive Brake Lining Materials | |
| JP6872176B2 (ja) | 摩擦材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20040518 |
|
| IF | Valid on the prs date | ||
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20100903 |