Спеченный фрикционный материал на основе меди

Авторы патента:

C22C1/05 - Сплавы (кремни C06C 15/00; обработка сплавов C21D, C22F)

B22F7/04 - с одним или несколькими слоями, выполненными не из порошка, например выполненными из сплошного металла

Владельцы патента RU 2767936:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ИНСТИТУТ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА О.В. РОМАНА (BY)

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях наличия смазки. Спеченный материал на основе меди содержащий олово, графит, порошок железа, дополнительно содержит порошок оксида кремния фракцией 5-10 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас. доли в %: олово - 4-7, графит 9-12, порошок железа - 27-30, порошок оксида кремния - 2-4, медь - остальное. Обеспечивается увеличение коэффициента трения, повышение стабильности момента сил трения, снижение давления формирования маслоотводящих каналов и пазов в процессе пластической деформации материала, повышение прочность соединения фрикционного материала со стальной основой, а также эффективности приработки. 1 табл.

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

Известен фрикционный материал содержащий (массовая доля %): 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 [RU 2324756 С1, 2008].

Известен состав фрикционного материала содержащий (массовая доля %): олово - 5-8, графит - 5-7, стальной порошок ПХ-30 - 15-20, медь - остальное [BY 21862 С1, 2016]. К недостаткам данного материала можно отнести высокая стоимость порошка ПХ-30 и порошка меди, недостаточно высокое значение коэффициента трения.

В качестве прототипа выбран материал, имеющий следующий состав (массовая доля %): олово - 4-7, графит - 9-12, порошок железа - 35-40, медь - остальное [RU 2709418 С1, 2019]. К недостаткам данного материала можно отнести невысокое значение коэффициента трения, невозможность повышения удельного давления и скорости скольжения при работе фрикционного материала.

Технической задачей изобретения является увеличение коэффициента трения, повышение стабильности момента сил трения, снижение давления формирования маслоотводящих каналов и пазов в процессе пластической деформации материала, повышение прочность соединения фрикционного материала со стальной основой, а также эффективности приработки.

Решение технической задачи заключается в том, что известный спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий олово, графит, порошок железа, медь, дополнительно содержит порошок оксида кремния фракцией 5-10 мкм, при следующем соотношении компонентов (массовые доли %): олово - 4-7, графит - 9-12, порошок железа - 27-30, оксид кремния - 2-4, медь - остальное.

Введение порошка оксида кремния фракцией 5-10 мкм позволяет повысить значение коэффициента трения за счет абразивного действия самих частиц, что в свою очередь повышает стабильность момента сил трения. Использование мелкодисперсного керамического порошка оксида кремния позволяет снизить давление формирования маслоотводящих каналов и пазов в процессе пластического деформирования, за счет уменьшения количества более прочного порошка железа, пластичным порошком меди. Кроме того, увеличение содержания порошка меди позволяет повысить прочность соединения фрикционного материала со стальной основой, покрытой гальваническим слоем меди. Экспериментальным путем установлено, что использование вышеприведенной добавки снизить количество циклов приработки материала, с установлением стабильного значения коэффициента трения.

Результаты испытаний предлагаемого и известного материала, проведенные на инерционном стенде ИМ-58 при скорости скольжения 11 м/с, давление на фрикционный материал 5 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 (массовая доля %): медь (основа) - 52, олово - 6, графит - 10, железный порошок - 29; оксид кремния - 3 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 1400 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 материал на основе меди позволил снизить себестоимость фрикционного диска до 8%.

Спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий медь, олово, графит, порошок железа, отличающийся тем, что дополнительно содержит порошок оксида кремния фракцией 5-10 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. доли в %: олово - 4-7, графит - 9-12, порошок железа - 27-30, порошок оксида кремния - 2-4, медь - остальное.

Похожие патенты:

Применение медного сплава // 2760444

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к способу получения и применения медного сплава в качестве материала для литейных форм или для конструкционных деталей литейных форм, выбранных из следующей группы, включающей: плиты кристаллизатора, гильзы кристаллизатора, литейные колеса, литейные валки, литейные ролики, плавильные тигли.

Способ изготовления ламинированного элемента // 2752161

Изобретение относится к изготовлению ламинированного элемента, который может использоваться в качестве скользящего элемента. Способ создания ламинированного элемента включает операцию напыления на подложку в нерасплавленном состоянии смеси множества частиц дисперсионно-твердеющего медного сплава и множества твердых частиц несферической формы, медианное аспектное отношение которых больше или равно 1,2, и твердость которых выше твердости частиц медного сплава, с целью формирования покрытия на подложке.

Способ получения композиционного электроконтактного материала cu-sic // 2739493

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению электротехнического композиционного материала на основе меди, содержащего частицы карбида кремния. Может использоваться в производстве силовых разрывных электрических контактах, в переключателях мощных электрических сетей и вакуумных дугогасительных камерах.

Способ изготовления заготовки из латуни без примеси свинца или с низким содержанием свинца и заготовка, изготовленная с использованием этого способа // 2733620

Изобретение относится к способу получения заготовок из латуни и может быть использовано для изготовления деталей, контактирующих, в частности, с питьевой водой. Способ получения заготовки из латуни, не содержащей свинец или с низким содержанием свинца, включает механическую обработку путем снятия стружки с изделия, изготовленного из латуни, не содержащей свинец или с низким содержанием свинца, причем указанная стружка представляет собой тонкую полоску распрямленную или спутанную, приготовление предварительно заданного количества порошкообразного графита, имеющего заданный размер частиц, отделение частичек латуни, имеющих размер зерна, меньший чем заданный, смешивание частичек латуни с порошкообразным графитом, нагрев смеси и осуществление экструзии, при этом механическую обработку со снятием стружки осуществляют на удаленном предприятии, предварительно заданное количество стружки транспортируют на основное предприятие, а стадии отделения частичек латуни и экструзию нагретой смеси осуществляют на упомянутом основном предприятии.

Способ получения хромовой бронзы // 2731540

Изобретение относится к области цветной металлургии, конкретно к способам получения низколегированных жаропрочных сплавов на медной основе, предназначенных для изготовления различных деталей, подвергаемых при эксплуатации значительным механическим и электротермическим нагрузкам, например электродов в аппаратах контактной сварки, коллекторов электромоторов, кристаллизаторов установок непрерывной разливки металлов, кокилей для литья легкоплавких металлов.

Элемент скольжения и элемент скольжения двигателя внутреннего сгорания // 2723498

Группа изобретений относится к элементу скольжения и его применению. Элемент скольжения содержит основание и слой покрытия, сформированный на участке скольжения упомянутого основания.

Способ получения литого композиционного материала на основе меди // 2715513

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности литейному производству, а именно к получению литого композиционного материала (ЛКМ) на основе меди для изготовления деталей электротехнического назначения, работающих при повышенных температурах и давлениях. Способ получения литого композиционного материала на основе меди включает плавление меди под покровом тонкомолотого графита, введение в расплав реакционной смеси порошков хрома и бора для синтеза армирующих дискретных частиц диборида хрома CrB2, при этом расплав предварительно раскисляют наноразмерным алмазографитовым порошком фракции 60-75 нм в количестве 0,06-0,07 мас.

Способ изготовления коллекторных пластин // 2710758

Изобретение относится к технологии изготовления коллекторных пластин для электрических машин постоянного тока. Готовят шихту в лопастном смесителе, прессуют трапецеидальный профиль пластины на скошенных пуансонах, после чего ведут спекание при температуре 800°С в течение 45 минут и калибровку под давлением 5 т/см2.

Спеченный фрикционный материал на основе меди // 2709418

Изобретение относится к фрикционным материалам, предназначенным для работы в узлах трения машин и механизмов в условиях жидкостного трения. Cпеченный материал на основе меди, содержащий 4-7 мас.% олова и 9-12 мас.% графита, изготовлен с использованием 35-40 мас.% железного порошка.

Модифицирующая смесь // 2704153

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для обработки расплавов латуней. Модифицирующая смесь содержит, мас.

Способ изготовления спеченных редкоземельных магнитов из вторичного сырья // 2767131

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к производству спеченных редкоземельных постоянных магнитов на основе системы Nd-Fe-B из вторичного сырья. Порошок магнитного материала из вторичного сырья на основе постоянных магнитов системы Nd-Fe-B размагничивают в вакуумной печи и подвергают гидрированию с обеспечением очистки поверхности и предварительного измельчения до 350 мкм.