Способ изготовления фрикционных изделий

Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ включает нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере. На припеченный слой фрикционного материала накладывают выполненные из жаропрочного материала формообразующие прокладки с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности. Спекание под нагрузкой ведут при давлении 20-25 кг/см2 с получением на стальной несущей основе фрикционной накладки с системой маслоотводящих каналов и пазов. Обеспечивается снижение давления уплотнения фрикционного материала, повышение прочности крепления фрикционной накладки к стальной основе, совмещение процесса спекания и формирования системы маслоотводящих каналов и пазов глубиной до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству фрикционных дисков припеканием свободнонасыпанного слоя порошкового материала к стальной основе.

Известен способ изготовления фрикционных дисков, включающий в себя холодное прессование порошковой шихты в матрице заданной формы с одновременным формованием каналов и пазов за счет использования пуансона, с контактной поверхностью, выполненной по форме этого рельефа. Припекание фрикционной накладки осуществляется к стальной несущей основе, покрытой слоем электролитической меди толщиной 10-20 мкм, под давлением при температуре 735-750°С [патент РФ №2114719].

Недостатком данного способа является большой процент брака из-за поломки фрикционных накладок при транспортировке и сборке; смещение фрикционной накладки относительно оси стальной несущей основы, требуя при этом последующей механической обработки спеченных дисков; низкое качество припекания накладок к стальной основе из-за невозможности увеличения нагрузки при спекании, так как ее увеличение приводит к смятию выступов маслоотводящих каналов и пазов.

Известен способ изготовления фрикционных дисков, включающий обработку поверхности стальной несущей основы водным флюсом, его сушку, последующее нанесение слоя припыла смеси порошков меди и олова, прессование фрикционной накладки и ее напекание под давлением. Реализация процесса осуществляется при высокой температуре 700°С в течение 4 часов при давлении 2,94 МПа и наличии восстановительной атмосферы (водорода) [а.с. СССР №944786, МПК7 B22F 7/04, 1982, бюл. №27].

Недостатком данного способа является недостаточная адгезионная прочность соединения, низкая производительность процесса из-за отсутствия возможности автоматизации, использования дорогостоящего порошка олова, высокий процент брака в процессе прессования и сборки фрикционных накладок, смещения оси фрикционной накладки относительно оси стальной несущей основы, необходимости процесса сушки активного флюса.

В качестве прототипа выбран способ изготовления фрикционных дисков припеканием свободнонасыпанной порошковой шихты фрикционного материала к стальной несущей основе, которая предварительно обработана водным флюсом, и нанесен промежуточный подслой порошка. Уплотнение материала осуществляется пуансонами в холодном состоянии с требуемой системой маслоотводящих каналов и пазов, далее осуществляется спекание под давлением [патент РБ №13412]

Однако данный способ имеет недостаток: невозможность получения глубины маслооводящих каналов и пазов более 0,5 толщины фрикционной накладки, переуплотнение фрикционного материала под каналами и пазами, приводящее к снижению прочности соединения, необходимость сушки водного раствора флюса.

Технической задачей изобретения является снижение давления уплотнения фрикционного материала, повышение прочности крепления фрикционной накладки к стальной основе, совмещение процесса спекания и формирования системы маслоотводящих каналов и пазов, получение глубины каналов и пазов до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки, использование более дешевой защитно-восстановительной атмосферы эндогаза, отсутствие необходимости процесса прессования фрикционных накладок и их трудоемкой сборки, снижение процента брака, сокращение технологического цикла производства.

Решение технической задачи заключается в предварительном припекании свободнонасыпанного фрикционного слоя на стальную несущую основу, последующем формовании системы маслоотводящих каналов и пазов в холодном состоянии и спекании под нагрузкой, при этом формирование системы маслоотводящих каналов и пазов осуществляется при спекании при приложении давления 20-25 кг/см2. Возможен вариант изобретения, когда глубина маслоотводящих каналов и пазов на фрикционном диске может составлять до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки.

Спекание при приложении давления менее 20 кг/см2 способно привести к снижению прочности крепления фрикционного слоя к стальной основе, разупрочнению самого фрикционного материала. Повышение давления более 25 кг/см2 приводит к уменьшению пористости фрикционного материала, что уменьшает триботехнические характеристики фрикционного материала.

Существенное влияние на ресурс работы фрикционного диска оказывает глубина канавки, при этом чем она больше, тем больше ресурс работы. Однако превышение глубины канавки более 0,9 толщины фрикционного слоя способно привести к обнажению стальной основы, а как следствие, снижению прочности соединения фрикционного накладки со стальной основой.

Использование в качестве защитно-восстановительной атмосферы эндогаза не оказывает влияния на триботехнические свойства фрикционного диска, при этом его стоимость меньше стоимости производства водорода.

Способ осуществляется следующим образом: на стальную несущую основу методом свободной насыпки формуется фрикционная шихта, осуществляется ее припекание без приложения давления. Аналогичная операция осуществляется для второй стороны фрикционного диска. Полученную заготовку фрикционного диска помещают между прокладками из жаропрочного материала с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности. Полученный пакет помещают в печь, осуществляют спекание при приложении давления в среде защитно-восстановительной атмосферы. В процессе спекания осуществляется пластическое течение фрикционного материала с формированием требуемой глубины маслоотводящих каналов и пазов.

Пример: производили изготовление диска фрикционного из металлокерамического фрикционного материала МК-5 следующего химического состава: олово - 8-10%, свинец - 8-10%, железо - 3-4%, графит - 7-8%, медь - остальное, по следующему процессу: на покрытую гальваническим способом стальную основу из стали 65Г, 85Ш методом свободной насыпки наносили фрикционную шихту. Припекание слоя осуществляли в среде защитно-восстановительной атмосферы при температуре 750-760°С в течение 45-50 мин, затем операцию повторяли для второй стороны. Заготовку фрикционного диска с припеченным фрикционным слоем перекладывали промежуточными прокладками из жаропрочной стали (Х20Н80) с системой маслоотводящих каналов и пазов. Последующее спекание осуществляли с приложением давления 20-25 кгс/см2 в среде защитной атмосферы в течение 4-5 часов.

Осуществленный технологический процесс позволил снизить себестоимость фрикционного диска на 10-12%, увеличить производительность процесса до 15%.

1. Способ изготовления фрикционного изделия, включающий нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере, отличающийся тем, что на припеченный слой фрикционного материала накладывают выполненные из жаропрочного материала формообразующее прокладки с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности, при этом спекание под нагрузкой ведут при давлении 20-25 кг/см2 с получением на стальной несущей основе фрикционной накладки с системой маслоотводящих каналов и пазов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фрикционное изделие изготавливают в виде диска с глубиной маслоотводящих каналов и пазов, составляющей до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что спекание ведут в среде защитно-восстановительной атмосферы эндогаза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению композиционного материала алюминий – сталь. Способ включает формирование многослойной заготовки путем чередования алюминийсодержащих слоев и слоев стальной сетки, уплотнение многослойной заготовки прессованием и ее термообработку с получением композиционного материала.

Изобретение относится к способу изготовления композитного валка. Способ включает нанесение рабочего слоя (3) на основной корпус (2) посредством выполнения горячего изостатического прессования порошкового материала.
Изобретение относится к технологии изготовления изделий для теплообмена и проведения гетерогенного катализа, а более конкретно к cпособу припекания монослоя из медных шариков к металлической контактной поверхности тепломассообменника, и может быть использовано в производстве аппаратов для каталитической химии, теплообменников, а также в экспериментальной криогенике и производстве эффективных криоинструментов для хирургии.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для получения биметаллических втулок и подшипников скольжения с антифрикционным сплавом при изготовлении и ремонте машин.

Изобретение относится к изготовлению комбинированного изделия из твердого сплава и стали типа шип. Получают твердосплавную заготовку из порошка твердого сплава холодным прессованием в закрытой пресс-форме, проводят предварительную термообработку полученной твердосплавной заготовки спеканием при 950-1100°С в среде водорода, затем размещают твердосплавную заготовку в нижней стальной полуформе для горячего прессования с обеспечением выступания твердосплавной заготовки над поверхностью стальной полуформы, выступающую над поверхностью стальной полуформы часть твердосплавной заготовки покрывают слоем от 5 до 15 мкм суспензии, содержащей технический углерод, сушат полученное покрытие в течение 4-10 секунд водородным факелом, затем ведут горячее прессование твердосплавной заготовки при давлении 0,1-3,0 МПа, скорости нагрева от 150 до 160°С/мин, напряжении источника питания от 5 до 8 В и максимальном импульсном токе от 3 до 8 кА.

Изобретение относится к получению защитного покрытия из порошкообразного фторопласта-4 на поверхности цилиндрического стального изделия, включает напрессовку покрытия нагружением от скользящей ударной волны заряда взрывчатого вещества и последующую термообработку.

Изобретение относится к изготовлению моноблочной детали вращения (1). Вокруг вращающегося цилиндрического сердечника (2) накладывают по меньшей мере две композитные волокнистые структуры, покрытые металлом, соответственно внутреннюю (7) и внешнюю (14).
Изобретение относится к технологии изготовления фильтрующего материала, в частности, для фильтрации жидкостей, очистки газовых потоков и других процессов разделения.

Изобретение относится к элементам скольжения, таким как вкладыши или втулки подшипников. Элемент скольжения (20) подшипников содержит основу (22), выполненную из стали, базовый слой (24) из спеченного металлического порошка, расположенный на основе (22) и содержащий медь, олово, висмут и твердые частицы (40), состоящие из Fe3P или из MoSi2 в количестве от 0,2 вес.% до 5,0 вес.% со среднеобъемным размером D50, не превышающим 10 микрон, и твердостью, по меньшей мере, 600 HV 0,05 при температуре 25°С.
Изобретение относится к износостойким и антифрикционным покрытиям на рабочих поверхностях узлов трения. Предварительно получают стержень путем прессования и спекания состава, содержащего порошок меди, порошок политетрафторэтилена и хлорид аммония.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в узлах трения без дополнительной смазки и при высоких температурах. Способ изготовления гибкой ленты тонколистового антифрикционного материала для узла трения без дополнительной смазки включает проведение укладки металлической сетки в виде гибкой металлической ленты в пресс-форму по фторопластовой прокладке, размещение в каждой ячейке металлической сетки по стальному шарику, нанесение слоя фторопласта-4 по поверхности уложенных шариков и разравнивание его.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в узлах трения без дополнительной смазки и при высоких температурах. Способ изготовления гибкой ленты тонколистового антифрикционного материала для узла трения без дополнительной смазки включает проведение укладки металлической сетки в виде гибкой металлической ленты в пресс-форму по фторопластовой прокладке, размещение в каждой ячейке металлической сетки по стальному шарику, нанесение слоя фторопласта-4 по поверхности уложенных шариков и разравнивание его.

Изобретение относится к получению электроконтактного композитного материала на основе меди, содержащего кластеры на основе частиц тугоплавкого металла. Способ включает механическую обработку смеси порошков меди и тугоплавного металла в атмосфере аргона при соотношении масс шаров и смеси порошков 20:1-40:1, скорости вращения планетарного диска планетарной мельницы 694-900 об/мин и продолжительности обработки 5-90 минут с получением нанокомпозиционных частиц с размером кристаллитов тугоплавкого металла от 5 нм до 100 мкм, и последующее искровое плазменнное спекание активированной смеси порошков в камере в вакууме или в атмосфере инертного газа с пропусканием через спекаемую смесь порошков импульсного электрического тока 500-5000 А под нагрузкой до 50 МПа, при температуре 700-1000°C и продолжительности спекания 5-15 минут.

Изобретение относится к изготовлению распыляемой композитной мишени из сплава Гейслера Co2FeSi. Способ включает механическое смешивание порошков компонентов сплава Гейслера Co2FeSi с получением однородной порошковой смеси и ее спекание.

Изобретение относится к области получения постоянных магнитов и может быть использовано при производстве высокоэнергетических постоянных магнитов на основе редкоземельных (РЗМ) сплавов и, в частности, на основе неодима, железа и бора (сплав Nd-Fe-B).

Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам на основе железа, предназначенным для изготовления фрикционных элементов, используемых в узлах трения при ограниченной смазке.

Изобретение относится к изготовлению распыляемой композитной мишени, содержащей фазу сплава Гейслера Co2FeSi, которая может быть использована при производстве микроэлектроники.

Изобретение относится к электроимпульсной консолидации порошков твердых сплавов. Проводят спекание изделий из порошков твердых сплавов группы WC-Co путем электроимпульсного прессования при давлении 50-500 МПа, плотности импульса тока 50-500 кА/см2 и длительности импульса тока не более 10-3с с последующим охлаждением.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению таблетированной титановой лигатуры, и может быть использовано в ракетостроительной, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности, в которых используются высоколегированные литейные и деформируемые алюминиевые сплавы.

Изобретение относится к получению композиционного материала Al2O3 - А1. Способ включает гранулирование алюминиевого порошка, состоящего из частиц пластинчатой формы со стеариновым покрытием, прессование заготовки из гранулированного порошка и ее спекание.

Изобретение относится к получению длинномерного трубчатого элемента тепловых труб с порошковой капиллярной структурой на внутренней поверхности. Покрывают внутреннюю поверхность трубчатого элемента пленкой смеси, состоящей из глицерина и этилового спирта при их соотношении в пределах от 60:40% до 80:20%, располагают трубчатый элемент с наклоном относительно вертикали в пределах от 10 до 20 градусов, приводят трубчатый элемент во вращение вокруг собственной оси и засыпают железный порошок на верхнюю часть нижней образующей внутренней поверхности трубчатого элемента с получением равномерного слоя железного порошка на внутренней поверхности трубчатого элемента, после чего спеканием формируют на внутренней поверхности трубчатого элемента порошковую капиллярную структуру. Обеспечивается получение тонкой равномерной порошковой капиллярной структуры. 1 ил.

Изобретение относится к изготовлению фрикционных изделий. Способ включает нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере. На припеченный слой фрикционного материала накладывают выполненные из жаропрочного материала формообразующие прокладки с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности. Спекание под нагрузкой ведут при давлении 20-25 кгсм2 с получением на стальной несущей основе фрикционной накладки с системой маслоотводящих каналов и пазов. Обеспечивается снижение давления уплотнения фрикционного материала, повышение прочности крепления фрикционной накладки к стальной основе, совмещение процесса спекания и формирования системы маслоотводящих каналов и пазов глубиной до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Наверх