2.3. Các thông số cần khảo sát
Công nghệ chế tạo vật liệu ma sát trên cơ sở nền Fe được tiến hành nghiên cứu theo quy trình ép, thiêu kết hai lần.
Quá trình ép và thiêu kết hai lần tiến hành khảo sát như sau:
– ép và thiêu kết sơ bộ: tiến hành ép ở áp lực thấp 1,5 (tấn/cm2) và 2 (tấn/cm2); thiêu kết ở nhiệt độ 1000°C trong 2 giờ.
– Lần 2: mẫu được ép ở các lực ép khác nhau (2, 3, 4, 5, 6 tấn/cm2) và thiêu kết ở nhiệt độ 1150°C trong 2 giờ.
Sản phẩm được kiểm tra các thông số sau: độ xốp, độ mài mòn, độ bền nén, hệ số ma sát.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Kêt quả kiểm tra độ xốp
Các mẫu ép và thiêu kết sơ bộ ở nhiệt độ 10000C trong thời gian 2 giờ.
– Khi lực ép P = 1,5 (tấn/cm2) mẫu có độ xốp θ = 33,29%.
– Khi lực ép P = 2 (tấn/cm2) thì mẫu có độ xốp θ = 31,69%.
Mẫu nhận được sau khi ép, thiêu kết sơ bộ tiếp tục được ép và thiêu kết lại. Các mẫu được ép lại ở các lực ép khác nhau (2, 3, 4, 5, 6 tấn/cm2) và thiêu kết ở nhiệt độ 1150°C trong thời gian 2 giờ. Kết quả kiểm tra độ xốp được trình trong hình 2.
Hình 2. Đồ thị quan hệ giữa lực ép và độ xốp
D1.5: đường biểu diễn quan hệ giữa lực ép và độ xốp với lực ép sơ bộ là 1,5 (tấn/cm2).
D2: đường biểu diễn quan hệ giữa lực ép và độ xốp với lực ép sơ bộ là 2 (tấn/cm2).
Từ đồ thị trên thấy rằng:
– Khi lực ép tăng thì độ xốp của của vật liệu ma sát giảm.
– Khi ép và thiêu kết lại độ xốp của sản phẩm giảm đáng kể (với mẫu lực ép ban đầu P = 2 tấn/cm2 có độ xốp θ = 33,29%, sau khi thiêu kết lại độ xốp giảm θ = 25,48% do tại nhiệt độ thiêu kết 1150°C có tồn tại pha lỏng).
– Lực ép lại từ 2 đến 4 (tấn/cm2) độ xốp giảm mạnh, còn khi lực ép lại từ 4 đến 6 (tấn/cm2) độ xốp giảm không đáng kể.
3.2. Ảnh hưởng của lực ép đến độ mài mòn
Độ mài mòn được kiểm tra với các thông số như sau:
– Cặp ma sát với VLMS là thép C45.
– Tốc độ vòng quay n = 300 (vòng/phút).
– Diện tích tiếp xúc S = 0,71 (cm2).
Kết quả kiểm tra độ mài mòn được trình bày trong bảng 2.
| Lực ép [T/cm2] | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Độ mài mòn [g/cm2.h] | 256 | 248 | 242 | 221 | 220 |
Bảng 2. Kết quả kiểm tra độ mài mòn
Hình 3. Đồ thị quan hệ giữa lực ép và giới hạn bền nén của vật liệu ma sát
Khi lực ép lại lớn thì độ mài mòn giảm, lực ép từ 2 đến 5 (tấn/cm2) độ mài mòn giảm nhanh, lực ép từ 5 đến 6 (tấn/cm2) độ mài mòn thay đổi không đáng kể.
3.3. Ảnh hưởng của lực ép đến độ bền nén
Giới hạn bền nén được đo trên thiết bị Alliace RF/300 (MTS – Mỹ). Kết quả kiểm tra được trình bày trong hình 3.
Lực ép tăng từ 2 đến 5 (tấn/cm2) thì giới hạn bền nén tăng nhanh và đạt giá trị lớn nhất tại lực ép 5 (tấn/cm2). Tại lực ép 6 (tấn/cm2) giới hạn bền nén giảm do hỗn hợp bột của vật liệu ma sát có các thành phần như grafit, SiC, BaSO4 làm giảm tính khả ép của hỗn hợp bột nên khi ép lại ở lực ép này thì xuất hiện những vết nứt tế vi.
