Фрикційні матеріали

Фрикційні матеріали, матеріали, що застосовуються для виготовлення деталей, що працюють в умовах тертя ковзання, і мають великий коефіцієнт тертя. Вони характеризуються високою фрикційної теплостійкістю (тобто здатністю зберігати коефіцієнт тертя і зносостійкість в широкому діапазоні температур), низькою здатністю до адгезії (оскільки вони не мають при терті схоплюватися, тобто як би «прилипати один до одного), високою теплопровідністю і теплоємністю, хорошою стійкістю проти теплового удару, що виникає в результаті інтенсивного виділення тепла в процесі тертя. До Ф. м. пред'являються також вимоги щодо корозійної стійкості, прирабатываемости, технологічності, економічності.

До металевих Ф. м. належать чавуни і стали деяких марок. Для ж.-д.(залізничний) гальмівних колодок, наприклад, широко використовується сірий чавун. Чавуни не схильні до жолоблення, але при температурах понад 400-600°С їх коефіцієнт тертя різко знижується (це обмежує температурні умови використання чавунів). Для фрикційних муфт гусеничних машин застосовуються пари тертя сталей 40, 45, 65Г та ін. Істотний недолік сталевих пар тертя — схильність до викривлення і схоплюванню при перегрівах. Як Ф. м. метали поступово замінюються пластмасами.

Неметалеві Ф. м. виготовляються головним чином на основі азбестового; сполучною речовиною служать каучуки, смоли і т. п. Пластмасові матеріали на каучуковому сполучному мають відносно високий і стійкий коефіцієнт тертя до 220-250°С; вони застосовуються для накладок автомобільних гальм і кілець зчеплень. Пластмасові матеріали на смоляном сполучному мають більш високу зносостійкість, але дещо менший коефіцієнт тертя. Один з найкращих матеріалів цієї групи — ретинакс, до складу якого входять фенолоформальдегидная смола, барит, азбест та інші компоненти; він призначений для використання в гальмівних вузлах з важким режимом експлуатації, де температура на поверхні тертя може досягати 1000°С (авіаційні гальма).

Спечені Ф. м. (див. Спечені матеріали отримали поширення в важконавантажених гальмівних пристроях і фрикційних муфтах, що визначається їх високими зносостійкість, коефіцієнт тертя, теплостійкість, теплопровідністю і деякими ін. властивостями. Прояву хороших експлуатаційних властивостей спечених матеріалів у важких умовах роботи сприяють входять до їх складу компонентів, одні з яких забезпечують високі зносостійкість і коефіцієнт тертя (карбіди і оксиди металів тощо), а інші — стабільність фрикційних властивостей і відсутність схоплювання (графіт, азбест барит, дисульфід молібдену тощо). Ці матеріали служать для виготовлення дисків, секторів, колодок методом спікання попередньо спресованих заготовок з порошкових сумішей. Для підвищення міцності спечених Ф. м. їх виготовляють на основі сталевий, з'єднання (зварювання) з якої зазвичай досягається в процесі спікання. Найбільш широко застосовуються спечені матеріали на мідної та залізної основі. Ф. м. на мідній основі, що містять олово, графіт, свинець та інші компоненти, при роботі в олії мають коефіцієнт тертя від 0,08 до 0,12; а при сухому терті — від 0,17 до 0,25. Температурний межа їх застосування 300°С. Ф. м. на залізній основі володіють у порівнянні з матеріалами на мідній основі більшою міцністю, витримують великі питомі навантаження і значно більш високу температуру. Коефіцієнт тертя для умов роботи гальм залежно від складу матеріалу 0,2—0,4. До складу матеріалу входять мідь, нікель, хром, барит, азбест, графіт, карбіди металів і ін. компоненти. Такі матеріали допускають підвищення температури на поверхні тертя до 1200°С, що особливо важливо в гальмівних пристроях.