Bài báo đề cập kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu ma sát trên cơ sở nền Fe – mác Φ MK11 của Nga. Đã xác định công nghệ chế tạo và kiểm tra các thông số như: độ xốp, độ mài mòn, giới hạn bền nén và hệ số ma sát của sản phẩm.

Fabrication of Fe based friction materials Φ MK 11

Trần Quốc Lập, Phạm Thảo
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Vũ Lai Hoàng
Trường ĐH KTCN Thái Nguyên

ABSTRACT

   This paper concerns with the fabrication technology of Fe based friction materials – Φ MK11 (Russian standart). Characteristics of the material such as porosity, wear rate, compression strength and friction coefficient were deter- mined.

1. Đặt vấn đề

   Vật liệu ma sát (VLMS) là vật liệu có hệ số ma sát cao được ứng dụng trong các thiết hị hãm, các bộ phận truyền động… nó thường chịu tải trọng rất lớn, có khi tới 70 Kg/cm2 với vận tốc (50 – 70) m/giây [1]. Khi làm việc, trên các bề mặt hãm xảy ra sự đốt nóng tức thời (trong các bộ hãm máy bay nhiệt độ lên tới 1000 ÷ 1100°C). Với những điều kiện làm việc khắc nghiệt như vậy, VLMS phải có các yêu cầu kỹ thuật cơ bản sau: hệ số ma sát cao, không thay đổi rõ rệt trong khoảng nhiêt độ rộng; độ chịu mài mòn cao, ổn định; độ bền lớn, độ dai va đập cao; khả năng chống kẹt cao và chống được sự xâm thực của môi trường [2].

   Nhu cầu về VLMS ở Việt Nam cũng như trên thế giới là rất lớn. VLMS được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực công nghiệp. Trong điều kiện ma sát khô, VLMS ứng dụng để chế tạo các bộ phận thay đổi chuyển động, cơ cấu phanh ôtô, máy cắt gọt kim loại và bộ ly hợp của động cơ. Khi làm việc trong điều kiện ma sát ướt, VLMS được ứng dụng trong các bộ phận chịu tải trọng lớn như bộ ly hợp của máy bay.

   VLMS nền kim loại có hai nhóm cơ bản: nhóm trên cơ sở nền Cu (hợp kim của Cu) và nhóm trên cơ sở nền Fe (hợp kim của Fe). Hiện nay, các chi tiết làm việc trong điều kiện ma sát phần lớn được chế tạo từ vật liệu ma sát trên cơ sở nền Fe. VLMS trên cơ sở nền Fe có giá thành thấp hơn so với VLMS trên cơ sở nền kim loại mầu. Ngoài ra VLMS trên cơ sở nền Fe có hệ số ma sát cao, độ chịu mài mòn lớn…

   Công trình nghiên cứu này nhằm đưa ra công nghệ chế tạo VLMS trên cơ sở nền Fe – Mác Φ MK11 của Nga.

2. Thực nghiệm

2.1. Nguyên liệu ban đầu

   Dựa trên thành phần VLMS Mác Φ MK-11 của Nga (64% Fe; 15% Cu; 9% Grafit; 3% SiO2; 3% amiăng và 6% BaSO4) thì công trình nghiên cứu này lựa chọn thành phần hoá học của VLMS trên cơ sở nền Fe có thành phần và hàm lượng như bảng 1:

Thành phần Fe Cu Cgr SiC BaSO4
Hàm lượng (%) 64 15 9 6 6

Bảng 1. Thành phần và hàm lượng của VLMS trên cơ sở nền Fe

2.2. Quy trình công nghệ chế tạo vật liệu ma sát trên cơ sở nền Fe

   Với thành phần như trên thì vật liệu ma sát bao gồm kim loại và phi kim loại có tỷ trọng và kích thước hạt bột khác nhau, để đồng đều thành phần cần tiến hành trộn hợp lý. Quá trình trộn được tiến hành trong tang và bi sứ, thời gian trộn hỗn hợp bột 10 giờ trong môi trường cồn nhằm tránh sự ôxi hoá bột và tốc độ quay của tang là 50 vòng/phút.

Hình 1

Hình 1. Sơ đồ công nghệ chế tạo vật liệu ma sát trên cơ sở nền Fe

   Hỗn hợp bột vật liệu ma sát được ép đóng bánh trên máy ép thuỷ lực.

   Quá trình thiêu kết mẫu cần phải bảo vệ tốt tránh hiện tượng ôxi hoá trở lại thành ôxit làm chất lượng mẫu kém không có khả năng dính kết với nền và độ xốp cao.

Bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>