Galvenie berzes materiālu pētniecības virzieni

Galvenie berzes materiālu pētniecības virzieni
Lai pielāgotos mašīnbūves attīstībai, jaunu berzes materiālu pilnveidošanai un izpētei, pievēršot uzmanību šādiem aspektiem: uzlabot materiāla nodilumizturību, kas nosaka bremžu iekārtas kalpošanas laiku; iegūt pietiekami augstu un stabilu berzes koeficientu, lai nodrošinātu bremžu un transmisijas ierīču darba uzticamību un vienmērīgumu.
Berzes materiālu karstumizturību pamatā raksturo divi rādītāji: izturība pret oksidēšanu augstā temperatūrā un materiāla pamatā esošās metāla matricas spēja saglabāt pietiekamu mehānisko izturību. Lai sasniegtu augstāku darba temperatūru, ir notikusi pāreja uz ugunsizturīgākiem metāliem un sarežģītāku sakausēšanu. Piemēram, liela slodze, izmantojot vairāk dzelzs, nevis bronzas bāzes materiālu: lai uzlabotu vara bāzes materiālu darba temperatūru un mehāniskās stiprības robežu, vara sakausēšanai izmanto alumīniju, nevis alvu; dzelzs bāzes materiāli, pievienojot niķeli, kobaltu, hromu, mangānu, volframu, molibdēnu un citus elementus, lai padarītu dzelzi leģētu, lai vēl vairāk uzlabotu dzelzs bāzes berzes materiāla termisko stabilitāti un mehānisko izturību.
Dzelzs bāzes berzes materiāli, kas saskaras ar dzelzi augstā temperatūrā. Nestabilo grafītu arvien vairāk mēdz aizstāt arī ar inertiem pretsaķeres līdzekļiem (piemēram, bora nitrīdu). Pie lielām slodzēm tiek piedāvāti pulvermetalurģiskie berzes materiāli uz niķeļa un volframa bāzes. Lai uzlabotu to oksidācijas izturību, tiek piedāvāti berzes materiāli, kuru pamatā ir nerūsējošā tērauda šķiedras. Nodilumizturībai tiek izmantots tas pats vairāku sakausējums, lai palielinātu berzes materiāla metāla matricas izturību.
Lai uzlabotu un stabilizētu berzes koeficientu, ir veikts liels pētnieciskais darbs jaunu berzes un pretsaķeres līdzekļu izpētē. Lai uzlabotu dzelzs bāzes berzes materiālu berzes koeficientu, pievienoti tādi savienojumi: bora karbīds, silīcija karbīds, cirkonija karbīds, bora nitrīds utt. Lielas slodzes darbiem kā silīcija dioksīda berzes līdzeklis ar karbīdu un nitrīds, kas jāaizstāj.
Materiālos uz vara bāzes silīcija dioksīds, azbests, mullīts un alumīnija oksīds tiek efektīvi izmantoti kā berzes līdzekļi, lai uzlabotu berzes koeficientu. Molibdēna disulfīds, volframa disulfīds un bora nitrīds tiek plaši izmantoti materiālos uz dzelzs bāzes, lai pielāgotu berzes koeficientu un uzlabotu pretslīpēšanas īpašības. Vairāk uzmanības pievērš kūstošajam metāla svinam, alvai, bismutam, antimonam, kadmijam un citām piedevām, kas temperatūras paaugstināšanās dēļ atrodas berzē un pārvēršas šķidrumā, lai novērstu slīdēšanas parādības veidošanos, stabilizētu koeficientu. berze ir izdevīga. In berzes materiāls, lai pievienotu nekā tīra karbīda vai tīra nitrīda stabilāku, augstāku izturību komplekss savienojums ir paveicis daudz darba. Dzelzs un vara bāzes materiāli cietā titāna vai cirkonija skābekļa, oglekļa, slāpekļa savienojumu TiO-TiN-TiC vai Zr-ZrO-ZrN šķīdumā, šī materiāla berzes koeficients ir 0.55 , nodilumizturību var palielināt vairāk nekā 9 reizes.
Pie berzes ātruma 40 ml/s berzes materiāli, kuros ir vairāk nekā 2% titāna oksīda un 3% līdz 10% silīcija, alumīnija, cirkonija, magnija, berilija, kalcija un hroma oksīdu materiālos uz dzelzs un vara bāzes ieteicams.
Viens no jaunajiem virzieniem ir iepriekš saķepinātā metāla matricas porās iekļaut smalki samaltu stikla pulveri, ko veic, piesūcinot to ar silikona sveķiem, kas satur suspendētas stikla daļiņas, kam seko papildu termiskā apstrāde.
Ja agrāk pulvermetalurģisko berzes materiālu ražošana galvenokārt balstījās uz praktisko pieredzi, tad turpmāk galvenā uzmanība tiks pievērsta berzes un nodiluma mehānisma izpētei berzes pāra darbības laikā, kas nodrošinās zinātnisku pamats berzes materiālu projektēšanai ar nepieciešamajām īpašībām.