Wprowadzenie materiałów ciernych wykonanych w technologii metalurgii proszków (poniżej)

Wprowadzenie materiałów ciernych wykonanych w technologii metalurgii proszków (poniżej)
Rozwój nowoczesnych maszyn w kierunku dużych prędkości i dużych obciążeń wymaga coraz bardziej wszechstronnego wykonania materiałów ciernych, dlatego coraz większe znaczenie zyskują materiały cierne z metalurgii proszków.
Skład materiału składa się głównie z metalu nieszlachetnego, elementu smarującego i elementu ciernego. Jego strukturę charakteryzują: różnorodne cząstki o specjalnych właściwościach są równomiernie rozmieszczone w ciągłej metalowej osnowie, te ostatnie odgrywają rolę w przewodnictwie cieplnym i przenoszą naprężenia mechaniczne, te pierwsze zapewniają tarcie. Materiały użyte do wykonania każdego elementu są mniej więcej następujące:
Metale nieszlachetne Materiały na bazie miedzi to zazwyczaj cyna, ołów, stopy cynku, dobra przewodność cieplna, odporność na korozję, dobra odporność na tarcie, stosowane głównie w „mokrych” sprzęgłach. Materiały na bazie żelaza mają wyższy współczynnik tarcia i odporność na ciepło i są najczęściej stosowane w suchych hamulcach o dużej wytrzymałości.
Składniki smarne Zwykle stosuje się grafit i ołów, czasami stosuje się także siarczek molibdenu, siarczek miedzi, siarczek baru lub azotek boru i inne smary stałe. Ołów, cyna itp. o niskiej temperaturze topnienia topi się częściowo w wysokiej temperaturze, co może pochłaniać ciepło tarcia i tworzyć warstwę na powierzchni ciernej, zapobiegając sklejaniu się, zacieraniu i ścieraniu.
Składniki cierne Stosowane w celu zwiększenia współczynnika tarcia materiału, czyli zwiększenia odporności na poślizg. Najważniejsze z nich to tlenki (SiO2, Al2O3, Cr2O3), węgliki (SiC, B4C) i minerały (azbest, mulit itp.).
Proces produkcyjny Aby móc wytrzymać lub przenieść duże ciśnienie lub energię kinetyczną, materiały cierne są najczęściej spiekane na płytach stalowych. Procesy produkcyjne obejmują głównie przygotowanie proszku, dozowanie, mieszanie, prasowanie (patrz formowanie w metalurgii proszków) i spiekanie. Zwykle istnieją dwie formy prasowania: pierwsza polega na mieszaniu jednolitego prasowania proszku, a następnie spiekaniu pod ciśnieniem na płycie stalowej; jeden będzie mieszanym jednolitym proszkiem bezpośrednio wciśniętym na stalową płytę w celu spiekania pod ciśnieniem.
Spiekanie polega z jednej strony na zwiększeniu siły wiązania cząstek w warstwie proszku, z drugiej strony za pomocą wysokiej temperatury i ciśnienia, tak aby warstwa proszku i płyta stalowa dobrze się ze sobą łączyły. Spiekanie zazwyczaj przeprowadza się w atmosferze obojętnej lub redukującej w piecu do spiekania typu „dzwonowego”, w którym próbkę można poddać działaniu ciśnienia. Tarcze cierne produkowane są również metodą natryskiwania i walcowania proszkowego. Każda metoda ma swoje mocne i słabe strony, dlatego ważny jest wybór odpowiedniego materiału i procesu zgodnie z wymaganiami zastosowania.