Криогенное упрочнение тормозных дисков

Диски тормозные

Функциональная надежность и долговечность дисковых и барабанных тормозов имеет критическое значение системы безопасности транспортных средств. Около 90% кинетической энергии транспортного средства поглощается тормозными дисками или барабанами в виде тепла, при этом барабаны и диски должны мгновенно рассеивать энергию в окружающую среду и иметь равномерный износ на протяжении всего срока эксплуатации. Поэтому вопросы обеспечения равномерного износа и мгновенного рассеивания тепловой энергии тормозными дисками и барабанами являются актуальными с точки зрения безопасности дорожного движения.

Решение задачи обеспечения равномерного износа и мгновенного рассеивания тепла позволит повысить ресурс и функциональную надежность барабанных и дисковых тормозов и как следствие обеспечить безопасность транспортного средства.

Решение данной задачи возможно технологическими методами путем оптимизации химического состава и структуры материала тормозных дисков и барабанов. В качестве основного конструкционного материала тормозных дисков и барабанов применяется серый чугун как в отечественной, так и зарубежной практике. Серый перлитный чугун по сути является композиционным материалом, состоящим из металлической (стальной) основы и графитного наполнителя (включений), оптимально технологичным и экономичным конструкционным материалом. Теплофизические, механические и эксплуатационные свойства чугуна обусловлены его структурой и, главным образом, графитной составляющей. За счет смазывающего действия графит повышает износостойкость и антифрикционные свойства чугуна и улучшает его обрабатываемость резанием.

Для реализации задачи обеспечения равномерного износа и оптимизации теплопроводности проведено исследование влияния криогенной обработки на повышение ресурса автомобильных тормозных дисков отечественного и зарубежного производства.

В результате криогенного воздействия наблюдается прирост абразивной износостойкости на всех исследуемых тормозных дисках, как при истирании в условиях мелкозернистого, так и в условиях крупнозернистого абразива. Средний прирост износостойкости тормозных дисков в результате криогенного упрочнения составил 55% при испытаниях в условиях мелкого абразивного зерна и 33% при изнашивании крупными зернами абразива.

Исследованиями установлено, что повышение абразивной износостойкости серого чугуна объясняется произошедшими структурнофазовыми изменениями в исследуемом материале в результате криогенного воздействия. На рис. 1 представлена зависимость влияния размера включений графита в структуре чугуна тормозных дисков на абразивный износ.

До криогенной обработки исследуемые тормозные диски имели уровень износа, соответствующий размеру включений графита, равному 90 мкм. В результате криогенного воздействия на всех исследуемых чугунах размер включений графита вырос до 180 мкм. С увеличением размера включений графита износ исследуемых чугунов уменьшился.

Каталог наиболее востребованных услуг по криогенной обработке

Рис. 1 – Влияние размера включений графита в структуре чугуна на абразивную износостойкость

Криогенная обработка отечественных дисков (В, С и D ) позволяет достичь и превзойти уровень износостойкости зарубежного аналога (диск А) в исходном состоянии.

Отдельно хотелось обратить внимание на тот факт, что диски В, С и D имеют точку пересечения прямых износа (рис. 1), соответствующую размеру включений графита примерно равному или большему 155-160 мкм. И примерно при этом уровне структурно-фазовых изменений в отечественных чугунах они становятся конкурентоспособными с зарубежным аналогом по критерию износостойкости.

В процессе эксплуатации тормозной системы меняются условия износа в зависимости от времени года и размера абразива тормозной колодки. Размер абразивного материала колодки оказывает существенное влияние на интенсивность износа материала тормозных дисков. Чем больше размер абразивного материала, тем выше интенсивность износа.

Проведено исследование повышения износостойкости в результате криогенной обработки при различных размерах абразивного материала. В экспериментах использовали мелкоразмерный (Р400) и крупноразмерный (Р240) абразивный материал. Результаты исследований представлены в виде графиков на рисунке 2.

Испытания на абразивный износ тормозных дисков в исходном состоянии показали, что разность значений износа при крупном и мелком размере абразивного материала составляет 10%, а в упрочненном криогенной обработкой состоянии разность составила 5%. Разность значений износа в зависимости от размеров абразивного материала колодки в результате криогенной обработки уменьшилась вдвое. Таким образом, установлено сближение значений износа упрочненного криогенной обработкой тормозного диска при испытании на крупном и мелком размере абразивного материала тормозной колодки.

Каталог наиболее востребованных услуг по криогенной обработке

Рис. 2 – Влияние размера включений графита в структуре чугуна на сопротивление абразивному износу в зависимости от размера абразивного материала

Аналогичные результаты можно ожидать в результате криогенной обработки тормозных барабанов, изготавливаемых из серого чугуна.

Таким образом, в результате проведенных исследований возможность решения задачи обеспечения равномерного износа и мгновенного рассеивания тепла позволяет повысить ресурс и функциональную надежность барабанных и дисковых тормозов и как следствие обеспечить безопасность транспортного средства.

В ходе сравнительных эксплуатационных испытаний передних тормозных дисков автомобиля «Газель» установлено увеличение ресурса дисков с криогенной обработкой в среднем с 70 000 до 120 000 км.

Мы уверены в эффективности криогенного упрочнения. Убедитесь и Вы!
Закажите обработку Вашего дорогостоящего инструмента по телефону +7(3412) 33-44-55.

Отзывы о эффективности криогенной обработки

Стоимость криогенной обработки

Наименование услуги Объем заказа Цена, руб./кг
Криогенная обработка изделий из стали до 100 кг 150
свыше 100 кг 120
Криогенная обработка изделий из чугуна до 100 кг 120
свыше 100 кг 100
Криогенная обработка изделий из алюминиевых сплавов до 100 кг 100
свыше 100 кг 80
Криогенная обработка изделий из твердых сплавов до 100 кг 500
свыше 100 кг 400
Криогенная обработка кабелей и электронного оборудования до 0,5 м3 200 руб/дм3
свыше 0,5 дм3 160 руб/дм3
Криогенная обработка духовых и струнных инструментов струны (комплект) 100
мундштук 150
труба 1 500
тромбон 1 800
саксофон 2 000
валторна 1 900
туба 2 800
тарелки 800
Обработка изделий холодом по тех.процессу заказчика Стоимость услуг — договорная
Минимальная стоимость обработки 1 000 руб.

Скачать договор оказания услуг на криогенную обработку

Скачать договор оказания услуг на криогенную обработку

Перечень наиболее востребованных услуг