СОСТАВ СПЕЧЕННОГО ФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МЕДИ Российский патент 2022 года по МПК C22C9/00 C22C1/04 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к фрикционным материалам, предназначенным для работы в условиях жидкостного трения узлов и механизмов, автотракторной техники и техники специального назначения.

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].

Известен состав фрикционного материала, содержащего (мас.%): олово - 5-8, графит - 5-7, стальной порошок ПХ-30 - 15-20, медь - остальное [РБ №21862]. Недостатком данного материала является повышенный износ при увеличении нагрузки и скорости скольжения.

В качестве прототипа выбран материал, имеющий следующий состав (мас.%): олово - 4-7, графит - 9-12, железный порошок - 35-40, медь - остальное [№2709418]. К недостаткам данного материала можно отнести повышенный износ, а также большой период приработки, обусловленный высокой твердостью.

Технической задачей изобретения является снижение периода приработки спеченного фрикционного материала, уменьшение давления чеканки в процессе изготовления фрикционного диска.

Решение технической задачи заключается в том, что известный состав спеченного фрикционного материала на основе меди, содержащий медь, олово, графит, железный порошок, дополнительно содержит порошок серы, при следующем соотношении компонентов (массовые доли %): олово - 4-7, графит 7-9, железо - 30-35, сера - 5-7, медь - остальное.

Использование порошка серы в составе спеченного фрикционного материала позволяет получить после спекания на готовом материале сульфид меди. Полученный сульфид, имея невысокую твердость, снижает время приработки фрикционного материала в процессе трения. При изготовлении фрикционного диска, пластичный сульфид меди эффективно деформируется, позволяя снизить давление чеканки самого фрикционного материала.

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 порошки (мас.%): медь (основа) - 47, олово - 6, графит - 8, железо - 33, сера - 6 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.

Осуществленный технологический процесс с использованием разработанного фрикционного материал на основе меди позволил снизить себестоимость фрикционного диска до 10%.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к фрикционным материалам на основе меди. Может использоваться для работы в условиях жидкостного трения узлов и механизмов, автотракторной техники и техники специального назначения. Состав спеченного фрикционного материала на основе меди содержит, мас.%: олово 4-7, графит 7-9, железо 30-35, сера 5-7, медь - остальное. Обеспечивается снижение периода приработки спеченного фрикционного материала, уменьшение давления чеканки в процессе изготовления фрикционного диска. 1 табл., 1 пр.

Состав спеченного фрикционного материала на основе меди, содержащий медь, олово, графит и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серу при следующем соотношении компонентов, мас.%: олово 4-7, графит 7-9, железо 30-35, сера 5-7, медь - остальное.