СОСТАВ СПЕЧЕННОГО ФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МЕДИ
COMPOSITION OF SINTERED FRICTION MATERIAL BASED ON COPPER

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%.