Основные направления исследований фрикционных материалов

Основные направления исследований фрикционных материалов
Чтобы адаптироваться к развитию машиностроения, совершенствованию и исследованию новых фрикционных материалов, уделяя особое внимание следующим аспектам: повысить износостойкость материала, определяющую срок службы тормозного устройства; получить достаточно высокий и стабильный коэффициент трения, обеспечивающий надежность и плавность работы тормозных и трансмиссионных устройств.
Жаростойкость фрикционных материалов в основном характеризуется двумя показателями: стойкостью к окислению при высоких температурах и способностью металлической матрицы, на которой основан материал, сохранять достаточную механическую прочность. Для достижения более высоких рабочих температур произошел переход к более тугоплавким металлам и более сложному легированию. Например, при большой нагрузке при большем количестве материалов на основе железа вместо материалов на основе бронзы: чтобы улучшить рабочую температуру и предел механической прочности материалов на основе меди, для легирования меди вместо олова используется алюминий; материалы на основе железа с добавлением никеля, кобальта, хрома, марганца, вольфрама, молибдена и других элементов для легирования железа, чтобы дополнительно улучшить термическую стабильность и механическую прочность фрикционного материала на основе железа.
Фрикционные материалы на основе железа, контактирующие с железом при высоких температурах. Нестабильный графит также все чаще заменяется инертными противозадирными присадками (такими как нитрид бора). Для работы при больших нагрузках предложены порошковые металлургические фрикционные материалы на основе никеля и вольфрама. Для повышения их стойкости к окислению предложены фрикционные материалы на основе волокон нержавеющей стали. Для износостойкости применяется то же мультилегирование, повышающее прочность металлической матрицы фрикционного материала.
Чтобы улучшить и стабилизировать коэффициент трения, была проведена большая исследовательская работа по изучению новых фрикционных и противозадирных добавок. С целью повышения коэффициента трения в фрикционные материалы на основе железа добавляют такие соединения: карбид бора, карбид кремния, карбид циркония, нитрид бора и др. Для работы с большими нагрузками в качестве фрикционного агента используется диоксид кремния с карбидом и нитрид заменить.
В материалах на основе меди кремнезем, асбест, муллит и оксид алюминия эффективно используются в качестве фрикционных агентов для улучшения коэффициента трения. Дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама и нитрид бора широко используются в материалах на основе железа для регулирования коэффициента трения и улучшения противозадирных свойств. Легкоплавкий металлический свинец, олово, висмут, сурьма, кадмий и другие добавки обращают больше внимания, они находятся в трении из-за повышения температуры и превращаются в жидкость, чтобы предотвратить возникновение явления прерывистого скольжения, чтобы стабилизировать коэффициент трения является преимуществом. В фрикционный материал добавление более стабильного, чем чистый карбид или чистый нитрид, более высокой прочности комплексного соединения проделало большую работу. Материалы на основе железа и меди в твердом растворе типа титана или циркония, кислородные, углеродные, азотистые соединения TiO-TiN-TiC или Zr-ZrO-ZrN, коэффициент трения этого материала 0.55 , износостойкость может быть увеличена более чем в 9 раз.
При скорости трения 40 мл/с фрикционные материалы с содержанием более 2% оксида титана и от 3% до 10% оксидов кремния, алюминия, циркония, магния, бериллия, кальция и хрома в материалах на основе железа и меди являются рекомендуемые.
Одним из предлагаемых новых направлений является внедрение в поры предварительно спеченной металлической матрицы тонкоизмельченного стеклянного порошка, что осуществляется путем пропитки его силиконовой смолой, содержащей взвешенные частицы стекла, с последующей дополнительной термообработкой.
Если в прошлом изготовление порошковых металлургических фрикционных материалов в основном основывалось на практическом опыте, то в будущем основное внимание будет уделяться изучению механизма трения и изнашивания при работе пары трения, что обеспечит научное обоснование. основа для создания фрикционных материалов с требуемыми свойствами.