[go: up one dir, main page]

RU2653385C2 - Method of producing frictional articles - Google Patents

Method of producing frictional articles Download PDF

Info

Publication number
RU2653385C2
RU2653385C2 RU2015157062A RU2015157062A RU2653385C2 RU 2653385 C2 RU2653385 C2 RU 2653385C2 RU 2015157062 A RU2015157062 A RU 2015157062A RU 2015157062 A RU2015157062 A RU 2015157062A RU 2653385 C2 RU2653385 C2 RU 2653385C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
friction
grooves
oil
steel
channels
Prior art date
Application number
RU2015157062A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015157062A (en
Inventor
Александр Николаевич Роговой
Александр Николаевич Артюхов
Александр Анатольевич Дмитрович
Андрей Валерьевиич Лешок
Александр Федорович Ильющенко
Original Assignee
Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии" filed Critical Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии"
Priority to RU2015157062A priority Critical patent/RU2653385C2/en
Publication of RU2015157062A publication Critical patent/RU2015157062A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653385C2 publication Critical patent/RU2653385C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/02Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
    • B22F7/04Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to production of frictional articles. Method comprises applying and pre-baking a free-floating layer of friction material onto a steel support base and sintering under a load in a protective atmosphere. Molding gaskets made of heat-resistant material with a system of oil-draining channels and grooves on the surface are applied on the pre-baked layer of friction material. Sintering under load is carried out at a pressure of 20–25 kg/cm2 with the production of a friction liner with a system of oil-draining channels and grooves on a steel bearing basis. Reducing the seal pressure of the friction material, increasing the strength of the friction liner to the steel base, combining the sintering process and forming a system of oil-draining channels and grooves with a depth of 0.65–0.9 of the thickness of the friction liner.
EFFECT: reducing the seal pressure of the friction material, increasing the strength of the friction liner to the steel base, combining the sintering process and forming a system of oil-draining channels and grooves.
3 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству фрикционных дисков припеканием свободнонасыпанного слоя порошкового материала к стальной основе.The invention relates to powder metallurgy, in particular to the production of friction discs by baking a free-sprinkled layer of powder material to a steel base.

Известен способ изготовления фрикционных дисков, включающий в себя холодное прессование порошковой шихты в матрице заданной формы с одновременным формованием каналов и пазов за счет использования пуансона, с контактной поверхностью, выполненной по форме этого рельефа. Припекание фрикционной накладки осуществляется к стальной несущей основе, покрытой слоем электролитической меди толщиной 10-20 мкм, под давлением при температуре 735-750°С [патент РФ №2114719].A known method of manufacturing friction discs, including cold pressing a powder mixture in a matrix of a given shape with the simultaneous formation of channels and grooves through the use of a punch with a contact surface made in the form of this relief. Sintering of the friction lining is carried out to a steel carrier base, covered with a layer of electrolytic copper with a thickness of 10-20 microns, under pressure at a temperature of 735-750 ° C [RF patent No. 21114719].

Недостатком данного способа является большой процент брака из-за поломки фрикционных накладок при транспортировке и сборке; смещение фрикционной накладки относительно оси стальной несущей основы, требуя при этом последующей механической обработки спеченных дисков; низкое качество припекания накладок к стальной основе из-за невозможности увеличения нагрузки при спекании, так как ее увеличение приводит к смятию выступов маслоотводящих каналов и пазов.The disadvantage of this method is the large percentage of defects due to breakage of the friction linings during transportation and assembly; the displacement of the friction lining relative to the axis of the steel supporting base, while requiring subsequent machining of the sintered discs; low quality of the baking of the plates to the steel base due to the impossibility of increasing the load during sintering, since its increase leads to the crushing of the protrusions of the oil discharge channels and grooves.

Известен способ изготовления фрикционных дисков, включающий обработку поверхности стальной несущей основы водным флюсом, его сушку, последующее нанесение слоя припыла смеси порошков меди и олова, прессование фрикционной накладки и ее напекание под давлением. Реализация процесса осуществляется при высокой температуре 700°С в течение 4 часов при давлении 2,94 МПа и наличии восстановительной атмосферы (водорода) [а.с. СССР №944786, МПК7 B22F 7/04, 1982, бюл. №27].A known method of manufacturing friction discs, including surface treatment of a steel carrier base with water flux, drying, subsequent application of a layer of dusted mixture of copper and tin powders, pressing the friction lining and its sintering under pressure. The process is carried out at a high temperature of 700 ° C for 4 hours at a pressure of 2.94 MPa and in the presence of a reducing atmosphere (hydrogen) [a.s. USSR No. 944786, IPC7 B22F 7/04, 1982, bull. No. 27].

Недостатком данного способа является недостаточная адгезионная прочность соединения, низкая производительность процесса из-за отсутствия возможности автоматизации, использования дорогостоящего порошка олова, высокий процент брака в процессе прессования и сборки фрикционных накладок, смещения оси фрикционной накладки относительно оси стальной несущей основы, необходимости процесса сушки активного флюса.The disadvantage of this method is the lack of adhesive strength of the connection, the low productivity of the process due to the lack of automation, the use of expensive tin powder, a high percentage of rejects in the process of pressing and assembling friction linings, the displacement of the axis of the friction linings relative to the axis of the steel base, the need for drying the active flux .

В качестве прототипа выбран способ изготовления фрикционных дисков припеканием свободнонасыпанной порошковой шихты фрикционного материала к стальной несущей основе, которая предварительно обработана водным флюсом, и нанесен промежуточный подслой порошка. Уплотнение материала осуществляется пуансонами в холодном состоянии с требуемой системой маслоотводящих каналов и пазов, далее осуществляется спекание под давлением [патент РБ №13412]As a prototype, a method of manufacturing friction discs by baking a free-sprinkled powder mixture of a friction material onto a steel carrier, which has been pre-treated with an aqueous flux, and an intermediate powder sublayer have been selected. Compaction of the material is carried out by the punches in the cold state with the required system of oil drainage channels and grooves, then sintering under pressure is carried out [patent of the Republic of Belarus No. 13412]

Однако данный способ имеет недостаток: невозможность получения глубины маслооводящих каналов и пазов более 0,5 толщины фрикционной накладки, переуплотнение фрикционного материала под каналами и пазами, приводящее к снижению прочности соединения, необходимость сушки водного раствора флюса.However, this method has a drawback: the impossibility of obtaining a depth of the oil-conducting channels and grooves of more than 0.5 of the thickness of the friction lining, re-compaction of the friction material under the channels and grooves, leading to a decrease in the strength of the joint, the need to dry an aqueous flux solution.

Технической задачей изобретения является снижение давления уплотнения фрикционного материала, повышение прочности крепления фрикционной накладки к стальной основе, совмещение процесса спекания и формирования системы маслоотводящих каналов и пазов, получение глубины каналов и пазов до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки, использование более дешевой защитно-восстановительной атмосферы эндогаза, отсутствие необходимости процесса прессования фрикционных накладок и их трудоемкой сборки, снижение процента брака, сокращение технологического цикла производства.An object of the invention is to reduce the compaction pressure of the friction material, increase the strength of the friction lining fastening to the steel base, to combine the sintering process and the formation of the system of oil drainage channels and grooves, to obtain the depth of channels and grooves to 0.65-0.9 the thickness of the friction lining, the use of a cheaper protective and reducing atmosphere of endogas, the absence of the need for the process of pressing the friction linings and their laborious assembly, reducing the percentage of rejects, reducing the technological one production cycle.

Решение технической задачи заключается в предварительном припекании свободнонасыпанного фрикционного слоя на стальную несущую основу, последующем формовании системы маслоотводящих каналов и пазов в холодном состоянии и спекании под нагрузкой, при этом формирование системы маслоотводящих каналов и пазов осуществляется при спекании при приложении давления 20-25 кг/см2. Возможен вариант изобретения, когда глубина маслоотводящих каналов и пазов на фрикционном диске может составлять до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки.The solution to the technical problem is to pre-bake the free-sprinkled friction layer onto a steel bearing base, then form the system of oil outlet channels and grooves in the cold state and sinter under load, while the formation of the system of oil outlet channels and grooves is carried out during sintering at a pressure of 20-25 kg / cm 2 . A variant of the invention is possible when the depth of the oil channels and grooves on the friction disk can be up to 0.65-0.9 the thickness of the friction lining.

Спекание при приложении давления менее 20 кг/см2 способно привести к снижению прочности крепления фрикционного слоя к стальной основе, разупрочнению самого фрикционного материала. Повышение давления более 25 кг/см2 приводит к уменьшению пористости фрикционного материала, что уменьшает триботехнические характеристики фрикционного материала.Sintering at a pressure of less than 20 kg / cm 2 can reduce the strength of the fastening of the friction layer to the steel base, softening the friction material itself. An increase in pressure of more than 25 kg / cm 2 leads to a decrease in the porosity of the friction material, which reduces the tribological characteristics of the friction material.

Существенное влияние на ресурс работы фрикционного диска оказывает глубина канавки, при этом чем она больше, тем больше ресурс работы. Однако превышение глубины канавки более 0,9 толщины фрикционного слоя способно привести к обнажению стальной основы, а как следствие, снижению прочности соединения фрикционного накладки со стальной основой.A significant influence on the service life of the friction disk is provided by the depth of the groove, and the larger it is, the longer the service life. However, exceeding the depth of the groove more than 0.9 of the thickness of the friction layer can lead to exposure of the steel base, and as a result, reduce the strength of the connection of the friction lining with the steel base.

Использование в качестве защитно-восстановительной атмосферы эндогаза не оказывает влияния на триботехнические свойства фрикционного диска, при этом его стоимость меньше стоимости производства водорода.The use of endogas as a protective and reducing atmosphere does not affect the tribotechnical properties of the friction disk, while its cost is less than the cost of hydrogen production.

Способ осуществляется следующим образом: на стальную несущую основу методом свободной насыпки формуется фрикционная шихта, осуществляется ее припекание без приложения давления. Аналогичная операция осуществляется для второй стороны фрикционного диска. Полученную заготовку фрикционного диска помещают между прокладками из жаропрочного материала с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности. Полученный пакет помещают в печь, осуществляют спекание при приложении давления в среде защитно-восстановительной атмосферы. В процессе спекания осуществляется пластическое течение фрикционного материала с формированием требуемой глубины маслоотводящих каналов и пазов.The method is as follows: a friction charge is formed on a steel supporting base by free filling, and it is baked without applying pressure. A similar operation is carried out for the second side of the friction disk. The resulting billet friction disk is placed between the gaskets of heat-resistant material with a system of oil channels and grooves on the surface. The resulting package is placed in an oven, sintering is carried out by applying pressure in a protective-reducing atmosphere. In the sintering process, a plastic flow of the friction material is carried out with the formation of the required depth of the oil drainage channels and grooves.

Пример: производили изготовление диска фрикционного из металлокерамического фрикционного материала МК-5 следующего химического состава: олово - 8-10%, свинец - 8-10%, железо - 3-4%, графит - 7-8%, медь - остальное, по следующему процессу: на покрытую гальваническим способом стальную основу из стали 65Г, 85Ш методом свободной насыпки наносили фрикционную шихту. Припекание слоя осуществляли в среде защитно-восстановительной атмосферы при температуре 750-760°С в течение 45-50 мин, затем операцию повторяли для второй стороны. Заготовку фрикционного диска с припеченным фрикционным слоем перекладывали промежуточными прокладками из жаропрочной стали (Х20Н80) с системой маслоотводящих каналов и пазов. Последующее спекание осуществляли с приложением давления 20-25 кгс/см2 в среде защитной атмосферы в течение 4-5 часов.Example: made the friction disk made of metal-ceramic friction material MK-5 with the following chemical composition: tin - 8-10%, lead - 8-10%, iron - 3-4%, graphite - 7-8%, copper - the rest, the following process: a friction charge was applied to the galvanized steel base made of steel 65G, 85Sh by the free-filling method. The layer was sintered in a protective-reducing atmosphere at a temperature of 750-760 ° C for 45-50 minutes, then the operation was repeated for the second side. The billet of the friction disc with the baked friction layer was shifted by intermediate gaskets made of heat-resistant steel (X20H80) with a system of oil channels and grooves. Subsequent sintering was carried out with a pressure of 20-25 kgf / cm 2 in a protective atmosphere for 4-5 hours.

Осуществленный технологический процесс позволил снизить себестоимость фрикционного диска на 10-12%, увеличить производительность процесса до 15%.The technological process allowed to reduce the cost of the friction disk by 10-12%, to increase the productivity of the process up to 15%.

Claims (3)

1. Способ изготовления фрикционного изделия, включающий нанесение и предварительное припекание свободнонасыпанного слоя фрикционного материала на стальную несущую основу и спекание под нагрузкой в защитной атмосфере, отличающийся тем, что на припеченный слой фрикционного материала накладывают выполненные из жаропрочного материала формообразующее прокладки с системой маслоотводящих каналов и пазов на поверхности, при этом спекание под нагрузкой ведут при давлении 20-25 кг/см2 с получением на стальной несущей основе фрикционной накладки с системой маслоотводящих каналов и пазов.1. A method of manufacturing a friction product, including applying and pre-baking a free-sprinkled layer of friction material on a steel carrier base and sintering under load in a protective atmosphere, characterized in that a molding layer made of heat-resistant material is applied to the baked layer of friction material with a system of oil channels and grooves on the surface, wherein the sintering under a load is carried out at a pressure of 20-25 kg / cm 2 to obtain a steel supporting base friction loser and with a system oil return channels and grooves. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фрикционное изделие изготавливают в виде диска с глубиной маслоотводящих каналов и пазов, составляющей до 0,65-0,9 толщины фрикционной накладки.2. The method according to p. 1, characterized in that the friction product is made in the form of a disk with a depth of the oil channels and grooves, up to 0.65-0.9 thickness of the friction lining. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что спекание ведут в среде защитно-восстановительной атмосферы эндогаза.3. The method according to p. 1, characterized in that the sintering is carried out in a protective atmosphere of endogas.
RU2015157062A 2015-12-29 2015-12-29 Method of producing frictional articles RU2653385C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015157062A RU2653385C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Method of producing frictional articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015157062A RU2653385C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Method of producing frictional articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015157062A RU2015157062A (en) 2017-07-05
RU2653385C2 true RU2653385C2 (en) 2018-05-08

Family

ID=59309216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015157062A RU2653385C2 (en) 2015-12-29 2015-12-29 Method of producing frictional articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653385C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709886C1 (en) * 2019-01-14 2019-12-23 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Friction articles manufacturing method
RU2757454C1 (en) * 2020-12-23 2021-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Композит-инжиниринг" (ООО "Композит-инжиниринг") Method for manufacturing friction lining of absorbing device
RU2757822C1 (en) * 2020-12-30 2021-10-21 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Method for manufacturing friction product
RU2797303C1 (en) * 2022-07-19 2023-06-01 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Method for manufacturing a friction product

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU63240A1 (en) * 1940-01-04 1943-11-30 А.Т. Бундин Brake disk
SU140070A1 (en) * 1960-10-31 1960-11-30 А.Н. Коробченко Method of manufacturing metal-ceramic friction discs
SU590086A1 (en) * 1976-05-10 1978-01-30 Научно-Исследовательский Институт Порошковой Металлургии Белорусского Политехинческого Иснтитта Method of making sintered friction discs
SU944786A1 (en) * 1980-05-07 1982-07-23 Броварский Завод Порошковой Металлургии Им.60-Летия Советской Украины Method of producing frictional articles
RU2114719C1 (en) * 1997-10-06 1998-07-10 Анатолий Федорович Соколов Method for manufacture of friction article with linings from copper-base cermet
EP0790426B1 (en) * 1996-02-14 1999-03-10 Miba Frictec GmbH & Co. KG. Method for manufacturing a flat friction disc

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU63240A1 (en) * 1940-01-04 1943-11-30 А.Т. Бундин Brake disk
SU140070A1 (en) * 1960-10-31 1960-11-30 А.Н. Коробченко Method of manufacturing metal-ceramic friction discs
SU590086A1 (en) * 1976-05-10 1978-01-30 Научно-Исследовательский Институт Порошковой Металлургии Белорусского Политехинческого Иснтитта Method of making sintered friction discs
SU944786A1 (en) * 1980-05-07 1982-07-23 Броварский Завод Порошковой Металлургии Им.60-Летия Советской Украины Method of producing frictional articles
EP0790426B1 (en) * 1996-02-14 1999-03-10 Miba Frictec GmbH & Co. KG. Method for manufacturing a flat friction disc
RU2114719C1 (en) * 1997-10-06 1998-07-10 Анатолий Федорович Соколов Method for manufacture of friction article with linings from copper-base cermet

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709886C1 (en) * 2019-01-14 2019-12-23 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Friction articles manufacturing method
RU2812246C2 (en) * 2019-12-17 2024-01-25 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Method for manufacturing friction products
RU2757454C1 (en) * 2020-12-23 2021-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Композит-инжиниринг" (ООО "Композит-инжиниринг") Method for manufacturing friction lining of absorbing device
RU2757822C1 (en) * 2020-12-30 2021-10-21 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Method for manufacturing friction product
RU2797303C1 (en) * 2022-07-19 2023-06-01 Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа Method for manufacturing a friction product

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015157062A (en) 2017-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2653385C2 (en) Method of producing frictional articles
RU2572639C2 (en) Methods of lubing for better straining at moulding
RU2640112C2 (en) Products, systems and methods of forging alloys
CN102211195A (en) Composite component and manufacturing method thereof
CN105728708B (en) A kind of production method of high density long-life tungsten-molybdenum alloy crucible
CN105880304A (en) Cold extruding forming method used for automotive spline sleeve part
CN104712691B (en) A kind of forming method of fibre reinforced SiC based composites automobile brake sheets
CN103409687A (en) Powder metallurgy supporting seat and preparation method thereof
US2793427A (en) Friction material
CN104707931A (en) Manufacturing method for large high-temperature alloy disk-type die forging parts
RU2709886C1 (en) Friction articles manufacturing method
CN104342619A (en) Method for manufacturing molybdenum target material
CN105731792A (en) Lubricant used in nickel-based corrosion-resistant alloy hot extrusion, and preparation method thereof
CN101761581A (en) Support bearing used for horizontal ball mill and preparation process thereof
CN100392144C (en) Copper impregnation method for making non-datum plane, iron-based, copper impregnated, powder metallurgical products
JP2015016632A (en) Cylindrical molding tool, cylindrical ceramic molding and production method for the molding
RU2812246C2 (en) Method for manufacturing friction products
CN104043802B (en) Bimetallic plain thrust bearing blank die for preparation tool and preparation method thereof
RU2757822C1 (en) Method for manufacturing friction product
CN104162670A (en) Powder metallurgy technology
RU2800903C1 (en) Method for manufacturing a friction product
CN104028725B (en) A kind of three-dimensional piles up the die casting mold technology for making of shaping gradient-structure
RU2114719C1 (en) Method for manufacture of friction article with linings from copper-base cermet
WO2016021362A1 (en) Method for manufacturing composite sintered body
KR20120056122A (en) The Method of Hot Backward Extrusion of Titanium Alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180310