докт. техн. наук, проф., акад. НАН Беларуси, директор
220005, г. Минск, ул. Платонова, 41
Dr. Sci. (Eng.), prof., academician of National Academy of Sciences of Belarus (NASB), director
220005, Belarus, Minsk, Platonova str., 41
канд. техн. наук, доцент, ст. науч. сотр.
г. Минск
Cand. Sci. (Eng.), leading researcher
Minsk
докт. техн. наук, доцент, вед. науч. сотр., зав. лабораторией
г. Минск
Dr. Sci. (Eng.), associate prof., leading researcher, head of Laboratory
Minsk
канд. техн. наук, вед. науч. сотр. лаборатории «Физические методы упрочнения поверхностей трения»
101000, г. Москва, М. Харитоньевский пер., 4
Cand. Sci. (Eng.), leading researcher of the Laboratory «Physical methods of friction surface hardening»
101000, Moscow, Malyi Khariton’evskii per., 4
Машины и механизмы содержат отвечающие за их движение и остановку узлы, использующие фрикционные материалы. К таким узлам относятся маслоохлаждаемые тормоза, гидромеханические коробки передач, муфты. В них применяются преимущественно фрикционные материалы на основе меди, обеспечивающие высокие значения коэффициента трения и износостойкости. Таким материалам присущ эффективный теплоотвод, так как в указанных зонах за незначительный промежуток времени выделяется большое количество тепла. В работе представлены результаты исследований влияния введения железа во фрикционный порошковый материал на основе бронзы БрО6 и БрО12 на его структуру, механические и триботехнические свойства. Показано, что введение железа способствует повышению коэффициента трения фрикционного материала на основе БрО6 с 0,034 до 0,055, а на основе БрО12 – с 0,042 до 0,073. Определено, что предел прочности при сжатии фрикционного материала на основе БрО12 без добавки железа составляет 340 МПа, при введении 10 об.% Fe – 310 МПа, а при 50 об.% Fe – 180 МПа. Это объясняется тем, что при содержании железа более 30 об.% структура материала из каркасной переходит в матричную, температура спекания которой выше температуры, применяемой в работе для спекания фрикционного материала. Установлено, что для фрикционного материала на основе БрО6 в медной фазе имеются как округлые, так и вытянутые включения размером до 2,5 мкм с содержанием в них железа 30–50 %. В материале на основе БрО12 наблюдается большее количество включений железа в медной фазе – их размер более значителен, длина достигает 20 мкм, а содержание железа в них составляет 49–73 %.
Machines and mechanisms contain units responsible for their movement and stopping, and such units use friction materials. These units include oil-cooled brakes, hydromechanical transmissions, and clutches. They use mainly copper-based friction materials providing the high coefficient of friction and wear resistance. These materials feature by effective heat dissipation since a large amount of heat is released in these areas for a short period of time. The paper presents the results of studies into the effect of iron addition into a frictional powder material based on BrO6 and BrO12 bronze on its structure, mechanical and tribotechnical properties. It was shown that the introduction of iron contributes to an increase in the coefficient of friction from 0.034 to 0.055 for the BrO6-based friction material and from 0.042 to 0.073 for the BrO12-based friction material. It was determined that the ultimate compression strength of the BrO12-based friction material is 340 MPa without iron addition, 310 MPa at 10 vol.% of iron, and 180 MPa at 50 vol.% of iron. This is due to the fact that the iron content of more than 30 vol.% results in the change of the frame structure of the material to the matrix one having a sintering temperature higher than the temperature used in the paper for friction material sintering. It was found that for the BrO6-based friction material there are both rounded and elongated inclusions in the copper phase up to 2.5 μm in size with the iron content of 30–50 %. In the BrO12-based material there are more iron inclusions in the copper phase and their size are much larger, the length of inclusions reaches 20 μm, and the iron content in them is 49–73 %.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.