Glavne smeri raziskovanja tornih materialov

Glavne smeri raziskovanja tornih materialov
Da bi se prilagodili razvoju strojne industrije, izboljšanje in raziskovanje novih tornih materialov, s poudarkom na naslednjih vidikih: izboljšati odpornost proti obrabi materiala, ki določa življenjsko dobo zavorne naprave; pridobiti dovolj visok in stabilen koeficient trenja, ki zagotavlja zanesljivost in gladkost delovanja zavornih in prenosnih naprav.
Toplotno odpornost tornih materialov v bistvu označujeta dva kazalca: odpornost proti oksidaciji pri visokih temperaturah in sposobnost kovinske matrice, na kateri material temelji, da ohrani zadostno mehansko trdnost. Za doseganje višjih delovnih temperatur je prišlo do prehoda na bolj ognjevzdržne kovine in kompleksnejše legiranje. Kot na primer pri težkih obremenitvah pod več materiali na osnovi železa namesto materialov na osnovi brona: da bi izboljšali delovno temperaturo in omejitev mehanske trdnosti materialov na osnovi bakra, aluminij namesto kositra za legiranje bakra; materiali na osnovi železa z dodatkom niklja, kobalta, kroma, mangana, volframa, molibdena in drugih elementov za legiranje železa, da bi dodatno izboljšali toplotno stabilnost in mehansko trdnost tornega materiala na osnovi železa.
Torni materiali na osnovi železa v stiku z železom pri visokih temperaturah. Nestabilen grafit se vedno bolj nagiba k zamenjavi z inertnimi sredstvi proti zgoščevanju (kot je borov nitrid). Pri velikih obremenitvah so predlagani praškasti metalurški torni materiali na osnovi niklja in volframa. Za izboljšanje njihove odpornosti proti oksidaciji so predlagani torni materiali na osnovi vlaken iz nerjavnega jekla. Za odpornost proti obrabi se za povečanje trdnosti kovinske matrice tornega materiala uporablja ista večzlitina.
Da bi izboljšali in stabilizirali koeficient trenja, je bilo opravljenega veliko raziskovalnega dela pri raziskovanju novih tornih sredstev in sredstev proti zgoščevanju. Za izboljšanje koeficienta trenja tornih materialov na osnovi železa so dodali takšne spojine: kot so borov karbid, silicijev karbid, cirkonijev karbid, borov nitrid itd. nitrid za zamenjavo.
V materialih na osnovi bakra se silicijev dioksid, azbest, mulit in aluminijev oksid učinkovito uporabljajo kot torna sredstva za izboljšanje koeficienta trenja. Molibdenov disulfid, volframov disulfid in borov nitrid se pogosto uporabljajo v materialih na osnovi železa za prilagajanje koeficienta trenja in izboljšanje lastnosti proti praskam. Taljivi kovinski svinec, kositer, bizmut, antimon, kadmij in drugi dodatki posvečajo več pozornosti, so v trenju zaradi zvišanja temperature in se spremenijo v tekočino, da preprečijo nastanek pojava drsenja in stabilizirajo koeficient trenja je koristno. V tornem materialu, ki ga je treba dodati kot čisti karbid ali čisti nitrid, je bolj stabilen, večja trdnost kompleksne spojine je opravila veliko dela. Materiali na osnovi železa in bakra v trdni raztopini vrste titana ali cirkonija, kisika, ogljika, dušikovih spojin TiO-TiN-TiC ali Zr-ZrO-ZrN, koeficient trenja tega materiala je 0.55 , odpornost proti obrabi se lahko poveča za več kot 9-krat.
Pri hitrosti trenja 40 ml/s so torni materiali z več kot 2 % titanovega oksida in 3 % do 10 % oksidov silicija, aluminija, cirkonija, magnezija, berilija, kalcija in kroma v materialih na osnovi železa in bakra. priporočljivo.
Ena od predlaganih novih usmeritev je, da pore predhodno sintrane kovinske matrice vključujejo fino mlet stekleni prah, kar se izvede z impregnacijo s silikonsko smolo, ki vsebuje suspendirane delce stekla, čemur sledi dodatna toplotna obdelava.
Če je v preteklosti izdelava praškastih metalurških tornih materialov temeljila predvsem na praktičnih izkušnjah, bo v prihodnje glavna pozornost namenjena proučevanju mehanizma trenja in obrabe med delovanjem tornega para, kar bo zagotovilo znanstveno osnova za načrtovanje tornih materialov z zahtevanimi lastnostmi.