Спеченный фрикционный материал на основе меди

Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам на основе меди. Материал содержит 5-8 мас.% олова, 7-9 мас.% кокса литейного и остальное - медь. Фрикционный материал работает в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения.

Известны фрикционные материалы на основе меди (основа), легированной оловом, цинком, алюминием, титаном, твердыми смазками (графит, дисульфид молибдена, свинец) и фрикционными добавками (оксиды, карбиды, нитриды металлов) [В.М. Крячек, И.И. Панаиоти. Современные фрикционные материалы. Наукова думка, 1975].

Известен фрикционный материал, содержащий (мас. %): цинк 6-8, железо 0.1-0.2, свинец 2-4, графит 3-7, вермикулит 8-12, хром 4-6, сурьма 0.05-0.1, кремний 2-3, медь - остальное. Недостатком данного материала является низкий коэффициент трения и недостаточный коэффициент стабильности момента сил трения (отношение среднего момента трения к максимальному моменту трения), наличие порошка свинца, который признан экологически вредным [Патент РФ 2324756].

В качестве прототипа выбран материал, имеющий следующий состав (мас. %): олово 5-6, графит 12-14, титан 5-7, медь - остальное. К недостаткам данного материала также можно отнести нестабильность коэффициента стабильности момента сил трения, необходимость использования дорогостоящего порошка титана, повышенная температура процесса спекания [Патент РБ №18489].

Технической задачей изобретения является увеличение коэффициента трения и повышение стабильности момента сил трения, снижение температуры спекания, повышение удельного давления при эксплуатации.

Решение технической задачи заключается в том, что известный спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий медь, олово, дополнительно содержит порошок кокса литейного, при следующем соотношении компонентов (мас. %): олово - 5-8, кокс литейный 7-9, медь - остальное.

Введение стального порошка ПХ-30 позволяет повысить удельное давление в процессе эксплуатации, за счет упрочнения бронзовой матрицы, получаемой в процессе диффузии олова в медь. Кроме того, кокс литейный содержит углерод, который выступает в роли антизадирной присадки, и ультрадисперсные частицы оксидов кальция, магния, которые выполняют функцию фрикционной добавки, повышающей коэффициент трения при одновременном снижении пика момента трения. Снижение содержания неметаллической составляющей в составе фрикционного материала (замена порошка графита (12-14%) на порошок кокса литейного (7-9%)) способствует увеличению прочности крепления фрикционной накладки к стальной несущей основе, увеличению прочности металлической матрицы, коэффициента теплопроводности (способствует оптимальному перераспределению тепловых потоков на границе раздела в процессе трения). Использование порошка олова в сочетании с медным порошком позволяет получить оловянистую бронзу с температурой спекания 720-740 С.

Результаты испытаний предлагаемого и известного материала, проведенные на инерционном стенде ИМ-58 при скорости скольжения 10 м/с, усилии сжатия 4 МПа, в масляной среде при использовании диска стального из материала сталь 45 приведены в таблице.

Пример конкретного выполнения, подтверждающий возможность осуществления заявленного изобретения:

Исходные порошковые материалы (мас. %): медь (основа) - 86, олово - 6, кокс литейный - 8 смешивают в смесителе в течение 50-60 минут. Полученный порошковый фрикционный материал напекают на стальную основу в защитной атмосфере при температуре 720-740°С. Напеченный фрикционный материал на основе меди уплотняется усилием 2000 кН на прессе с одновременным выдавливанием маслоотводящих каналов и пазов, с последующим спеканием под нагрузкой 0,1 кН в защитной атмосфере при температуре 780°С в течение двух часов.

Осуществленный технологический процесс с использованием разработанного фрикционного материала на основе меди позволил снизить себестоимость фрикционного диска до 30%.

Спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий порошки меди и олова, отличающийся тем, что он содержит порошок кокса литейного при следующем соотношении компонентов, мас.%:

олово 5-8
кокс литейный 7-9
медь остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медным литейным сплавам и может быть использовано для изготовления методом литья токопроводящих конструкционных деталей, в частности короткозамкнутых роторов для асинхронных машин.

Группа изобретений относится к изготовлению токосъемных элементов. Спеченный материал содержит пропитанную маслом с ультрадисперсными алмазами спеченную смесь, состоящую из гранул, содержащих медь и графит, волокон и нитей углеродных, ультрадисперсных алмазов, порошков железа, графита, меди, упрочненной хромистым чугуном, шунгита, интеркаляционных соединений дисульфид молибдена и упрочняюще-легирующих компонентов.

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 получению композиционного металломатричного материала, армированного сверхупругими сверхтвердыми углеродными частицами. Способ включает приготовление смеси порошков металла и фуллеритов и ее прессование при давлении 5-8 ГПа и температурах 800-1000°С с обеспечением образования сверхтвердых углеродных частиц.

Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам на основе меди, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения.

Изобретение относится к получению композитного материала на основе медной матрицы. На поверхность углеродных нанотрубок химически осаждают металл из ряда, включающего медь, свинец, олово, цинк, алюминий и серебро, с получением модифицированных углеродных нанотрубок, которые затем смешивают с порошком меди, имеющим размер фракции 3-10 мкм.

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к составам сплавов на основе меди, которые могут быть использованы для изготовления деталей различных машин и инструментов, предметов быта.

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к составам сплавов на основе меди, которые могут быть использованы для изготовления деталей различных машин и инструментов, предметов быта.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к медным сплавам для коллекторов электрических машин. Сплав содержит, мас.%: магний 0,1-0,6, серебро 0,02-0,1, примеси не более 0,2, медь остальное.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к медным сплавам для коллекторных пластин электрических машин. Сплав содержит, мас.%: теллур 0,15-0,80, серебро 0,07-0,12, фосфор не более 0,04, примеси не более 0,2, медь - остальное.
Группа изобретений относится к получению спеченного фрикционного материала. Предложен способ, включающий гранулирование порошков графита и меди с получением гранул размером 0,4-2,0 мм, содержащих медь и графит, смешивание гранул со второй смесью порошков с получением шихты, формование и спекание полученной шихты.

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 изготовлению многослойных изделий. В форме, имеющей первую полость со съемным элементом, размещают первый компонент в виде частиц.

Группа изобретений относится к системе трехмерной печати, способу приготовления трехмерно напечатанных изделий и комплекту оборудования для изготовления трехмерно напечатанных изделий (варианты).

Изобретение относится к технологии получения композиционных материалов с помощью энергии взрывчатых веществ для изготовления слоистых металлополимерных материалов с антикоррозионными, антифрикционными и антиобледенительными покрытиями и касается способа изготовления листовых металлополимерных материалов.

Изобретение относится к получению керамических материалов. Алмазно-твердосплавная пластина выполнена в виде твердосплавной пластины с расположенным на ней алмазным слоем.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов, и может быть использовано в производстве тяжелонагруженных деталей газотурбинных двигателей, работающих в условиях градиента температуры и имеющих механические свойства, меняющиеся по сечению.

Изобретение относится к области порошковой металлургии жаропрочных никелевых сплавов и может быть использовано в производстве тяжелонагруженных деталей газотурбинных двигателей (ГТД), работающих в условиях градиента температуры и имеющих механические свойства, меняющиеся по сечению.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных изделий, содержащих цементированные твердые частицы. Композитное изделие содержит первую область, металлургически связанную со второй областью, имеющей толщину более 100 мкм.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению многослойных формовок с вертикальным расположением разнородных слоев. .

Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам на основе меди. Материал содержит 5-8 мас. олова, 7-9 мас. кокса литейного и остальное - медь. Фрикционный материал работает в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения. 1 табл., 1 пр.

Наверх