Arah penelitian utama bahan gesekan

Arah penelitian utama bahan gesekan
Untuk beradaptasi dengan perkembangan industri mesin, penyempurnaan dan eksplorasi material gesekan baru, dengan fokus pada aspek-aspek berikut: untuk meningkatkan ketahanan aus material, yang menentukan masa pakai perangkat pengereman; untuk memperoleh koefisien gesekan yang cukup tinggi dan stabil untuk menjamin keandalan dan kelancaran kerja perangkat pengereman dan transmisi.
Ketahanan panas bahan gesekan pada dasarnya dicirikan oleh dua indikator: ketahanan terhadap oksidasi pada suhu tinggi dan kemampuan matriks logam yang menjadi dasar bahan tersebut untuk mempertahankan kekuatan mekanik yang cukup. Untuk mencapai suhu pengoperasian yang lebih tinggi, telah terjadi transisi ke logam yang lebih tahan api dan paduan yang lebih kompleks. Seperti pada beban berat di bawah lebih banyak bahan berbahan dasar besi daripada bahan berbahan dasar perunggu: untuk meningkatkan suhu kerja dan batas kekuatan mekanik bahan berbahan dasar tembaga, aluminium sebagai pengganti timah untuk membuat paduan tembaga; bahan berbahan dasar besi dengan penambahan nikel, kobalt, kromium, mangan, tungsten, molibdenum dan elemen lainnya untuk membuat paduan besi, untuk lebih meningkatkan stabilitas termal dan kekuatan mekanik bahan gesekan berbahan besi.
Bahan gesekan berbahan dasar besi bersentuhan dengan besi pada suhu tinggi. Grafit yang tidak stabil juga cenderung digantikan oleh bahan anti-rebut yang lembam (seperti boron nitrida). Di bawah beban berat, bahan gesekan metalurgi serbuk berbasis nikel dan tungsten diusulkan. Untuk meningkatkan ketahanan oksidasi, diusulkan bahan gesekan berdasarkan serat baja tahan karat. Untuk ketahanan aus, multi-paduan yang sama digunakan untuk meningkatkan kekuatan matriks logam dari bahan gesekan.
Untuk meningkatkan dan menstabilkan koefisien gesekan, banyak penelitian telah dilakukan dalam mengeksplorasi agen gesekan dan agen anti-rebut baru. Untuk meningkatkan koefisien gesekan bahan gesekan berbahan dasar besi ditambahkan senyawa seperti: seperti boron karbida, silikon karbida, zirkonium karbida, boron nitrida, dll. Untuk pekerjaan beban berat, sebagai bahan gesekan silikon dioksida dengan karbida dan nitrida untuk menggantikannya.
Pada material berbahan dasar tembaga, silika, asbes, mullite dan aluminium oksida digunakan secara efektif sebagai bahan gesekan untuk meningkatkan koefisien gesekan. Molibdenum disulfida, tungsten disulfida, dan boron nitrida banyak digunakan pada material berbahan besi untuk menyesuaikan koefisien gesekan dan meningkatkan sifat anti lecet. Timbal logam yang dapat melebur, timah, bismut, antimon, kadmium dan bahan tambahan lainnya lebih diperhatikan, mereka mengalami gesekan karena kenaikan suhu dan berubah menjadi cair, untuk mencegah produksi fenomena stick-slip, untuk menstabilkan koefisien gesekan menguntungkan. Pada bahan gesekan yang ditambahkan karbida murni atau nitrida murni lebih stabil, kekuatan senyawa kompleks yang lebih tinggi telah melakukan banyak pekerjaan. Bahan berbahan dasar besi dan berbahan dasar tembaga dalam larutan padat jenis titanium atau zirkonium senyawa oksigen, karbon, nitrogen TiO-TiN-TiC atau Zr-ZrO-ZrN, koefisien gesek bahan ini adalah 0.55 , ketahanan aus dapat ditingkatkan lebih dari 9 kali lipat.
Pada kecepatan gesekan 40 ml/s, bahan gesekan dengan lebih dari 2% titanium oksida dan 3% hingga 10% oksida silikon, aluminium, zirkonium, magnesium, berilium, kalsium dan kromium dalam bahan berbahan dasar besi dan berbahan dasar tembaga adalah direkomendasikan.
Salah satu arahan baru yang diusulkan adalah agar pori-pori matriks logam pra-sinter menggabungkan bubuk kaca yang digiling halus, yang dilakukan dengan menghamilinya dengan resin silikon yang mengandung partikel kaca tersuspensi, diikuti dengan perlakuan panas tambahan.
Jika pada masa lalu pembuatan bahan gesekan metalurgi serbuk terutama didasarkan pada pengalaman praktis, maka di masa depan perhatian utama akan diberikan pada studi tentang mekanisme gesekan dan keausan selama pengoperasian pasangan gesekan, yang akan memberikan gambaran ilmiah. dasar untuk desain bahan gesekan dengan sifat yang diperlukan.