RU2653385C2 - Method of producing frictional articles - Google Patents
Method of producing frictional articles Download PDFInfo
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 2
- 239000010729 system oil Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000578774 Homo sapiens MAP kinase-activated protein kinase 5 Proteins 0.000 description 1
- 102100028396 MAP kinase-activated protein kinase 5 Human genes 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture 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
- B22F7/02—Manufacture 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
- B22F7/04—Manufacture 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both 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
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)
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)
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)
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 |
-
2015
- 2015-12-29 RU RU2015157062A patent/RU2653385C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
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)
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 |