автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Повышение работоспособности и ресурса пары трения "тормозной диск - колодка"

На правах рукописи

БОЛДЫРЕВ Денис Алексеевич

Повышение работоспособности и ресурса пары трения «тормозной диск - колодка»

Специальность: 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Тольятти - 2004

Работа выполнена в Тольяттинском государственном университете и Исследовательском центре ОАО «АВТОВАЗ»

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Выбойщик М. А.

Научный консультант:

доктор физико-математических наук Криштал М. М.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Громаковский Д. Г.

кандидат технических наук, доцент Сарафанова В. А.

Ведущая организация:

ОАО «АЛНАС», г. Альметьевск

Защита состоится « /7-» декабря 2004 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.264.01 в Тольяттинском государственном университете по адресу: 445667, Самарская область, г. Тольятти, ул. Белорусская, д. 14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тольяттинского государственного университета

Автореферат разослан « ноября 2004 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 212.264.01, доктор технических наук, профессор

Зибров П. Ф.

леев-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Процессы, связанные с внешним трением, локализуются в поверхностных слоях и приводят к образованию вторичных структур, которые по-разному (положительно и отрицательно) влияют на износно-фрикционные характеристики пары трения, что необходимо учитывать при оптимизации материалов деталей, работающих на трение и износ.

Одна из наиболее ограниченных по ресурсу автомобильных пар трения -пара «тормозной диск - колодка». Условия её работы можно охарактеризовать как особо тяжелые. Это обусловлено высокими контактными давлениями (до 10 МПа) и интенсивным фрикционным разогревом (до 600°С) при сухом абразивном трении. Наряду с износом ресурс пары «тормозной диск - колодка» может ограничивать появление интенсивных фрикционных колебаний, вызывающих отрицательный эксплуатационный эффект «вибрация при торможении». Препятствием для дальнейшей оптимизации материалов пары «тормозной диск - колодка» является отсутствие или недостаточность информации о влиянии состава и технологических факторов при изготовлении деталей пары трения на их эксплуатационные свойства, о механизмах трения и износа в паре «тормозной диск - колодка», об изменении структуры и свойств материалов в процессе работы пары трения. Значительное повышение ресурса пары «тормозной диск - колодка» возможно при учете взаимного влияния и динамики изменения структуры и свойств материалов пары трения в процессе эксплуатации, в том числе динамики образования вторичных структур. Все это обусловливает актуальность работы, направленной на повышение ресурса пары «тормозной диск - колодка».

Цель работы. Повышение работоспособности и ресурса пары «тормозной диск - колодка» на основе изучения процессов трения и износа с учётом взаимного влияния и динамики изменения структуры и свойств материалов пары трения в реальных эксплуатационных условиях, а также анализа технологических факторов.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать влияние технологических факторов изготовления тормозного диска на его работоспособность, а также классифицировать и проанализировать причины появления эффекта «вибрация при торможении».

2. Изучить процессы и механизмы трения, в том числе закономерности эволюции структуры материалов пары «тормозной диск - колодка» в процессе трения.

3. Исследовать влияние состава (содержание серы, марганца, хрома, молибдена, титана), структуры (сульфиды марганца, феррит, перлит, графит) и

механических свойств (твёрдость, прочность, трещиностойкость) материала тормозного диска на его износостойкость в паре с материалом тормозной колодки.

4. Исследовать влияние композитного состава и структуры, а также механических свойств (твёрдость, прочность, упругость) материала тормозной колодки на его изнашивающую способность в паре с тормозным диском.

5. Представить рекомендации и внедрить мероприятия по увеличению работоспособности и ресурса пары трения «тормозной диск - колодка».

Научная новизна.

1. Описан реальный процесс и определены основные механизмы трения в паре «тормозной диск - колодка». Показано, что наряду с абразивным износом тормозного диска при трении наблюдается интенсивное окисление его поверхности, изменение структуры материала тормозного диска (серый чугун типа СЧ15 или СЧ25), перенос и намазывание материала тормозной колодки (композиционный материал, состоящий из неорганических наполнителей, связанных органическим веществом) и продуктов, возникающих при его фрикционном нагреве, на поверхность диска. Установлено, что в процессе работы пары трения в приповерхностных слоях материала тормозного диска происходит изменение основной структуры чугуна за счёт разложения (диспергирования) цементита перлита и выгорания углерода, снижающее износостойкость материала тормозного диска.

2. Определена зависимость интенсивности износа материалов пары трения от содержания серы в чугуне. Показано, что эта зависимость имеет хорошо выраженный минимум, обусловленный конкуренцией двух механизмов: во-первых, усилением смазывающего эффекта с возрастанием объёмной доли сульфидов марганца и, во-вторых, появлением охрупчивания при превышении размером сульфидных включений толщины графитных пластинок, что проявляется при увеличении содержания серы выше определённой концентрации.

3. Определена зависимость износостойкости материала тормозного диска от совместного содержания марганца и хрома, которое имеет оптимальные диапазоны, что обусловлено как положительным, так и отрицательным влиянием указанных карбидообразователей: повышение микротвёрдости и термостабильности перлита за счёт образования цементита, легированного этими элементами, и снижение (при значительных концентрациях этих элементов) контактной прочности.

4. Установлен механизм влияния на интенсивность износа чугуна размеров, формы и химического состава композитных составляющих, а также механических свойств материалов тормозных колодок.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Определено влияние материала и технологии изготовления тормозных дисков на изменение их геометрии и разнотолщинности в процессе эксплуатации. Установлено влияние износостойкости на время до появления критической величины разнотолщинности тормозных дисков, вызывающей вибрацию при торможении.

2. Разработаны методика оценки остаточных напряжений в тормозном диске, лабораторная методика износно-фрикционных испытаний материалов пары трения «тормозной диск - колодка», методика оценки качества изготовления тормозных дисков по вектору общего отклонения от номинала.

3. Подобрана оптимальная концентрация серы в чугуне, обеспечивающая его наименьший износ в паре с материалом тормозной колодки. В ОАО «АЛНАС» внедрено изготовление дисков переднего тормоза из чугуна СИ 190 (серый чугун перлитного класса типа СЧ25, применяемый в качестве материала для тормозных дисков автомобилей ВАЗ) с содержанием серы 0,11...0,13% вместо 0,01...0,03%, что привело к значительному повышению износно-фрикционных свойств. По результатам стендовых натурных испытаний при удовлетворительной трещиностойкости снижение интенсивности износа тормозных дисков составляет 40%, тормозных колодок - 12%. При этом увеличена стойкость обрабатывающего инструмента более чем в 2 раза при содержании серы в чугуне свыше 0,08%.

4. Разработаны рекомендации по дальнейшему повышению износно-фрикционных свойств пары за счёт оптимизации концентраций марганца и хрома в материале тормозного диска, а также композитного состава материала тормозной колодки.

На защиту выносятся:

1. Описание реального процесса трения в паре «тормозной диск -колодка» на основе данных металлографического и микрорентгеноспектрального анализа.

2. Результаты исследования влияния особенностей микроструктуры, химического состава и механических свойств материала тормозного диска на его работоспособность в паре с материалом тормозной колодки.

3. Описание влияния композитного состава и структуры, а также механических свойств материала тормозной колодки на его износно-фрикционные свойства и изнашивающую способность в паре «тормозной диск -колодка».

4. Классификация и анализ факторов, в том числе технологических, влияющих на появление вибрации при торможении.

Достоверность. Достоверность полученных в работе результатов исследований обеспечивается применением комплекса современного

оборудования и методик исследований, сравнением результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на II и III Всероссийских научно-технических конференциях «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2003, 2004), XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003), II Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2003), V Научно-практической конференции молодых специалистов ОАО «АВТОВАЗ» «Технологии настоящего и будущего в ОАО «АВТОВАЗ»» (Тольятти, 2003), научно-технических семинарах ТГУ и Исследовательского центра НТЦ ОАО «АВТОВАЗ» в 2003-2004 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 11 печатных работах.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения (основные результаты и выводы); изложена на страницах,

включая рисунков, таблиц и список литературы из ЛДЯ^источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена общая характеристика, обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи, показана научная новизна и практическая значимость работы, перечислены основные результаты, выносимые на защиту.

Первая глава является аналитическим обзором литературы и содержит сведения о классификации, общей характеристике состава, структуры и свойств серых чугунов, используемых для изготовления тормозных дисков, о композиционных материалах, применяемых в тормозных колодках дискового тормоза, о процессах трения и износа, которые могут иметь место в паре «тормозной диск - колодка», основные представления о формировании вторичных структур при трении, в том числе применительно к паре «тормозной диск - колодка».

Вторая глава посвящена выбору материалов, образцов, оборудования, а также методов испытаний и исследований.

В работе использовали следующее оборудование и методики:

- универсальная машина для испытаний на трение и износ (лабораторные испытания на трение и износ);

- инерционный динамометрический стенд (стендовые натурные испытания);

- разрывная машина TIRAtest 2300 (определение временного сопротивления);

- твердомер ТБ 5006 (определение твёрдости по Бринелю);

- спектрограф Spectruma GDA-750 (определение химического состава);

- световой микроскоп ф. Zeiss (анализ микроструктуры и графитных включений);

- электронный микроскоп LEO 1455 VP с микроспектроанализатором INCA (анализ поверхностей трения);

- трёхкоординатная измерительная машина ф. DEA (замеры геометрических параметров тормозных дисков);

- инструментальный микроскоп, термошкаф, промышленная печь для термической обработки.

Остаточные напряжения в отливках и тормозных дисках оценивали по оригинальной методике, разработанной на основе метода Давиденкова. Качество изготовления тормозных дисков оценивали с помощью вектора общего отклонения от номинала.

Испытания и исследования проводили:

- на материалах серийных отечественных и импортных тормозных дисков и колодок;

- на образцах из специально приготовленных цилиндрических отливок серых чугунов перлитного класса с опытными химическими составами;

- на заготовках и деталях опытных плавок.

Третья глава содержит классификацию и анализ причин появления вибрации при торможении, результаты исследований влияния технологических и эксплуатационных факторов на условия работы тормозного диска.

Источником вибрации рулевого колеса при торможении является переменный момент трения в контакте пары «тормозной диск - колодка». Степень усиления или ослабления колебаний определяется демпфирующими характеристиками кинематической цепи от источника колебаний до рулевого колеса. Одной из возможных причин фрикционных автоколебаний, передающихся на рулевое колесо, является разнотолщинность тормозного диска, которая имеет место при изготовлении и может возрастать в процессе эксплуатации из-за неравномерного износа. Критическая величина разнотолщинности, при которой возникает вибрация рулевого колеса при торможении, составляет 0,04 мм. Время до появления критической величины разнотолщинности зависит от исходной разнотолщинности тормозного диска и от интенсивности его износа. В свою очередь интенсивность износа определяется износостойкостью материала диска и изнашивающей способностью материала тормозной колодки. Рост разнотолщинности дополнительно усиливается повышенным биением тормозного диска, которое, в свою очередь, может увеличиваться из-за коробления конструкции при релаксации остаточных напряжений в ходе эксплуатации.

Для оценки точности изготовления вентилируемых тормозных дисков сравнивали различные технологии механической обработки:

серийную технологию ОАО «АВТОВАЗ»;

технологию обработки без правки шлифовального инструмента;

технологию обработки без шлифования;

опытную технологию с финишной лезвийной обработкой.

Наибольшую точность обеспечивает технология с финишной лезвийной обработкой, а наименьшую - технология обработки без правки шлифовального инструмента (рис. 1).

1 - Биение 0,05

2 - Неплоскостность 0,05

3 - Непараллельность 0,05 Б

4 - Разнотолщинность 20 (-0,2)

5 - Непараллельность 0,04

6 - Вектор общего отклонения от номинала

1 2 3 4 5 6

ВАЗ-2112 (технология обработки без правки шлифовального инструмента)

1 2 3 4 5 6

ВАЗ-2112 (серийная технология)

1 2 3 4 5 6

ВАЗ-2112 (опытная технология с финишной лезвийной обработкой)

12 3 4 5 6

ВАЗ-2112 (технология обработки без шлифования)

Рис. 1. Влияние технологии на точность изготовления вентилируемых

тормозных дисков

Уровень остаточных литейных напряжений в отливке тормозного диска зависит от условий охлаждения. При вертикальном расположении литейной формы остаточные напряжения в отливках тормозных дисков выше, чем при горизонтальной заливке. В тормозном диске общий уровень напряжений складывается из остаточных литейных напряжений и напряжений, введённых при механической обработке. Чем выше величина остаточных напряжений в тормозном диске после его изготовления - тем больше его коробление при эксплуатации.

Для снижения уровня остаточных литейных напряжений в тормозных дисках был проведён отжиг отливок по режиму: нагрев пустой печи до 450°С, загрузка дисков, нагрев с деталями до 580°С. выдержка при данной температуре в течении двух часов, охлаждение вместе с печью до 350 °С, выгрузка отливок на

неметаллическую подложку, охлаждение на воздухе до комнатной температуры. Отжиг приводит к снижению остаточных напряжений в отливках тормозных дисков. Однако финишное шлифование вводит такие остаточные напряжения, что эффект от отжига отливок практически исчезает. То есть при использовании в техпроцессе финишной операции шлифования, применение отжига становится нецелесообразным. В противоположность этому, при обработке по технологии с финишной операцией точения отжиг отливок обеспечивает некоторое снижение уровня остаточных напряжений в тормозном диске.

С течением времени происходит релаксация остаточных напряжений в тормозных дисках, что приводит к изменению их геометрии. При этом может наблюдаться как улучшение, так и ухудшение геометрии. Наименьшим изменениям геометрии подвержены диски с финишной операцией точения.

Для моделирования влияния нагрева, возникающего при трении в эксплуатации, на изменение геометрии тормозных дисков, изготовленных из отожжённых и неотожжённых отливок, был реализован отжиг по режиму: 5 циклов по 350°С х 7 часов, охлаждение с печью до комнатной температуры. После отжига было обнаружено снижение биения на всех тормозных дисках, кроме тормозных дисков ВАЗ-2112, изготовленных по серийной технологии из неотожжённых отливок.

В процессе 2-х месячного естественного старения тормозных дисков, изготовленных из отожжённых и неотожжённых отливок, также отмечается изменение величины биения.

При стендовых испытаниях нагрев всех тормозных дисков в процессе серии торможений вызывает изменение осевого биения рабочих поверхностей. Причём наименьший прирост биения наблюдается у тормозных дисков, изготовленных из отожжённых отливок по технологии с финишной лезвийной обработкой.

В результате проведённой работы в конструкторскую документацию для тормозных дисков ВАЗ-2112, изготавливаемых в ОАО «АЛНАС», было введено требование по разнотолщинности < 0,01 мм. Получение точности тормозных дисков, соизмеримой с точностью при финишной лезвийной обработке, было обеспечено по скорректированной технологии в ОАО «АЛНАС». По сравнению с серийной технологией ОАО «АВТОВАЗ» в ОАО «АЛНАС» уменьшен допуск на шлифовку: 0,05 мм вместо 0,2 мм, то есть черновое (получистовое) точение с последующим шлифованием заменено чистовым точением с финишной подшлифовкой. На ОАО «АВТОВАЗ» введён 100%-й контроль геометрических параметров тормозных дисков, в том числе разнотолщинности.

Четвёртая глава посвящена исследованиям процессов и механизмов трения в контакте пары «тормозной диск - колодка».

Время до появления критической величины разнотолщинности тормозного диска, вызывающей вибрацию при торможении, определяется интенсивностью износа материала тормозного диска, которая, в частности, зависит от стабильности его структуры при трении.

В процессе эксплуатации происходит значительный разогрев тормозных дисков: до 400°С при обычном торможении в летнее время и до 600°С - при интенсивном торможении.

Проведённый анализ структуры поверхностных слоев тормозных дисков после эксплуатации и сравнение со структурой поверхностных слоев образцов после отжига по режиму 600°С х 1 час показал, что в процессе эксплуатации развиваются процессы обезуглероживания и окисления материала тормозных дисков: вблизи поверхности наблюдается разложение (диспергирование) цементита перлита, появление зернистого перлита, выгорание углерода, окисление по границам графитных включений (рис. 2).

На интенсивность износа материала тормозного диска существенно влияет материал тормозной колодки. Было исследовано 6 фрикционных материалов отечественных и зарубежных изготовителей. Все представленные материалы отличаются по композитному составу, размеру и дисперсности структурных составляющих (рис. 3), а также по твёрдости, прочности и упругости (рис. 4).

Связующим всех материалов тормозных колодок является фенолформальдегидная смола. Во всех материалах тормозных колодок основными твёрдыми включениями являются: стальная высечка, алюминиевая и латунная стружка (в материале колодки Б - медная стружка), слюда. При этом материалы колодок, содержащие более грубые крупные твёрдые включения (стальная высечка, латунная стружка) изнашивают тормозной диск больше, что наиболее заметно для колодок А и В (см. рис. 3 и рис. 5).

При фрикционном разогреве свыше 250°С наблюдается интенсивный перенос материала тормозной колодки на рабочую поверхность тормозного диска. При этом наблюдается перенос (намазывание) полимерной связующей (наиболее заметно для материалов шифров Е и Р) и отдельных композитных составляющих. Слой перенесённого материала увеличивается на поверхности диска до некоторой толщины, после чего происходит его удаление. Этот процесс повторяется периодически на различных участках поверхности тормозного диска.

В зависимости от дисперсности композитных составляющих материала тормозной колодки эффект переноса может проявляться по-разному: с образованием однородного или неоднородного слоя на поверхности тормозного диска (с отдельными участками, соответствующими намазыванию различных композитных составляющих материала тормозной колодки) - рис. 6, 7. Например, при испытаниях с материалом шифра Е на поверхности тормозного диска в результате переноса материала тормозной колодки наблюдается образование более однородных слоёв, чем при испытаниях с материалом шифра С (рис. 6, 7). При этом на поверхности тормозного диска при испытаниях с колодкой Е более заметны следы от микрорезания, чем при испытаниях с колодкой С (рис. 6). При испытаниях с колодкой С особенно

Рис. 2. Разложение цементита и окисление по границам графитных включений в поверхностных слоях после моделирующего отжига (а) и после дорожных

испытаний (б-г)

Рис. 3. Структура различных фрикционных материалов тормозных колодок (х16x0,25): а - с условным шифром А (колодка А); б - колодка В; в - колодка С; г - колодка О, д - колодка Е, е - колодка Р

Рис. 4. Механические характеристики различных материалов тормозных колодок

¡РТ=100 250*С ИТМОО 350'С 11

1 I

Е Г

Рис. 5. Изнашивающая способность различных материалов тормозных колодок (результаты стендовых натурных испытаний)

заметен локальный перенос и адгезия на поверхности тормозного диска частиц, содержащих алюминий (рис. 7а).

Таким образом, интенсивный перенос мягких композитных составляющих материала тормозной колодки на поверхность тормозного диска, отсутствие грубых твёрдых включений в материале тормозной колодки эффективно снижает интенсивность микрорезания и износ тормозного диска.

В температурном диапазоне проведения испытаний от 100 до 250°С колодки Е и Р показывают более высокую изнашивающую способность по сравнению с материалом шифра С за счёт меньшего содержания латуни и более крупнодис перс ной структуры. В температурном диапазоне от 100 до 350°С общий линейный износ тормозного диска после испытаний с материалами шифров С, Е и Р практически одинаков (рис. 5).

Во всех случаях повышение температуры вызывает снижение коэффициента трения за счёт намазывания полимерной связующей на поверхность тормозного диска. Однако для материалов шифров А, В и С намазывание полимерной связующей выражено значительно меньше, чем для материалов Б, Е и Р (см. рис. 6), и, поэтому, разница между коэффициентом трения при комнатной температуре и 350°С для колодок А, В и С составляет 0,07...0,09 по сравнению с 0,19...0,26 для материалов Б, Е и Р (величина коэффициента трения при 20°С для всех колодок находится в диапазоне 0,39...0,55). Это же является причиной того, что с повышением температуры интенсивность изнашивания тормозного диска с материалами колодок А, В и С возрастает, а с материалами колодок типов Э, Е и Р практически не меняется (см.

рис. 5) - возрастание интенсивности окислительных процессов и микрорезания с повышением температуры компенсируется защитным эффектом от образования толстых полимерных слоёв на поверхности диска. Однако такое сильное снижение коэффициента трения отрицательно влияет на эффективность торможения. Тем не менее, следы от микрорезания на поверхности тормозных дисков при работе с колодкой Р более заметны, чем с колодкой С, поэтому при более низких температурах износ тормозного диска в паре с колодкой С ниже, чем с колодками Е и Р (рис. 5).

в) г)

Рис. 6. Фрактография поверхностей трения тормозных дисков с различными материалами тормозных колодок: а - колодка С, б - колодка В, в - колодка Е, г - колодка Р

Кроме наволакивания и микрорезания в зоне трения пары «тормозной диск - колодка» наблюдаются интенсивные окислительные процессы. Окисление поверхности наиболее выражено при трении с колодкой В (рис. 86), а

наименее - с колодкой А (рис. 8г). При этом для колодки А необходимо отметить наименее выраженный на поверхности тормозного диска после трения перенос композитных составляющих материала колодки и наиболее выраженные следы микрорезания.

а) А1 б) Си

в) А1 г) Си

Рис. 7. Карты распределения алюминия (А1) и меди (Си) на рабочей поверхности тормозного диска при работе в паре с различными материалами тормозных колодок: а, б - колодка С; в, г - колодка Е

При длительном фрикционном нагреве также наблюдается разложение полимерной связующей материала тормозной колодки с образованием на поверхности трения локальных участков скопления углерода (см. рис. 8а, где величина выделений углерода заметно превышает размеры графитных включений в чугуне).

Таким образом, на износостойкость тормозных дисков в паре с

тормозными колодками отрицательное влияние оказывают твёрдые грубые включения в материале колодки (во всём температурном диапазоне), недостаточная теплостойкость полимерной связующей материала тормозной колодки (при температурах свыше 250°С) Положительное действие оказывает наличие в материале тормозной колодки пластичных мягких металлических включений (на основе алюминия и меди), обладающих высокой адгезией с материалом тормозного диска.

а) С б) О

в) С г) О

Рис. 8. Карты распределения углерода (С) и кислорода (О) на рабочей поверхности тормозного диска при работе в паре с различными материалами тормозных колодок: а, б - колодка В; в, г - колодка А

Пятая глава посвящена исследованию влияния серы и микролегирующих добавок на структуру и свойства серого чугуна.

Для изучения влияния различного химического состава и механических свойств серого чугуна на износостойкость был проведён анализ материалов тормозных дисков различных производителей в сравнении с материалом СЫ90, используемым для изготовления тормозных дисков автомобилей ВАЗ. В целом чугуны-аналоги, несколько уступая по прочности материала, превосходят чугун вЫ 90 по износостойкости (рис. 9).

Для этих материалов в диапазоне содержания серы от 0,02 до 0,12% установлена линейная зависимость износа от содержания серы (рис. 10): с увеличением содержания серы износостойкость повышается.

II

г

.4.

й

Ш

ц й "Щ

ь

Е- ТЛ'

V « ь/4

к

ьу,' ■ ¡,"1;

~ .1-1.

ря

«55|

Рис. 9. Весовой износ материалов тормозных дисков различных производителей при лабораторных испытаниях в паре с 9-ю материалами тормозных

колодок

Для подтверждения предположения о положительном влиянии серы были приготовлены опытные плавки тормозных дисков с контролируемым содержанием серы в чугуне: 0,02%, 0,10%, 0,12%, 0,13% и 0,14%. По результатам сравнительных лабораторных триботехнических испытаний определена оптимальная концентрация серы. При этом подтверждено, что увеличение содержания в сером чугуне серы с 0,02% до 0,12% вызывает повышение уровня износостойкости до 2-х раз в паре с материалом тормозной колодки С (рис. 11). Механические свойства (предел прочности и твёрдость по Бринелю) при этом не снижаются. Это объясняется увеличением с ростом содержания серы в структуре серого чугуна количества мелкодисперсных включений сульфида марганца,

работающих как твёрдая смазка, размеры которых не превышают толщины графитных пластинок, что установлено путем металлографического (рис. 12) и микрорентгеноспектрального анализа.

Дальнейшее повышение концентрации серы в чугуне до 0,13% и выше вызывает значительное укрупнение включений сульфида марганца свыше толщины графитных пластин (рис. 12), что приводит к снижению контактной прочности и износостойкости (рис. 11). Повышение содержания серы свыше 0,14% вызывает также некоторое снижение прочности.

Стендовые испытания серийных и опытных тормозных дисков с содержанием серы 0,02% и 0,12% соответственно проводились по двум методикам:

- по первой методике сравнивали износно-фрикционные свойства тормозных дисков и величину прироста разнотолщинности после испытаний;

- по второй методике проводили сравнительную оценку стойкости серийного и опытного материалов тормозных дисков к усталостному растрескиванию от многократного воздействия резких «тепловых ударов» при торможении с высоких начальных скоростей.

в, %,

Рис. 10. Регрессионная зависимость снижения весового износа чугунов от содержания серы при лабораторных испытаниях в паре с 9-ю материалами

тормозных колодок

5,0 4,5 4,0 3,5

3

о 3,0

I20

1,5

1,0

0,5

0,0

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15

Рис. 11. Весовой износ чугуна СЫ90 в зависимости от содержания серы при лабораторных испытаниях в паре с материалом тормозной колодки С

По результатам проведённых испытаний для опытных тормозных дисков по сравнению с серийными установлено снижение износа на 40%, прироста разнотолщинности на 50%, уменьшение износа тормозных колодок на 12% при удовлетворительной трещиностойкости.

При изготовлении тормозных дисков с содержанием серы 0,12% также обнаружено повышение стойкости инструмента при механической обработке более чем в 2 раза.

В паре «тормозной диск - колодка» в процессе сухого трения в материале тормозного диска наблюдаются структурные изменения, связанные с разложением (диспергированием) цементита перлита и обезуглероживанием при высокотемпературном фрикционном разогреве. Эти процессы являются диффузионными, поэтому их можно замедлить введением элементов-карбидообразователей.

Для исследования влияния легирующих добавок на износостойкость были изготовлены образцы из чугуна 6Ы90 с различным содержанием серы, дополнительно легированные молибденом, титаном, марганцем и хромом. Обнаружено, что повышение содержание молибдена и титана до 0,6% и 0,02% соответственно увеличивает износостойкость серого чугуна (рис. 13).

Увеличение содержания в сером чугуне марганца и хрома по сравнению с их исходными концентрациями также позволяет значительно повысить его износостойкость (рис. 14).

Рис. 12. Микроструктура чугуна ОЬ190 с различным содержанием серы: а - 0,02%, б - 0,12%, в - 0,13% и г - 0,14% (сульфиды показаны стрелками)

!

7 т-

Рис. 13. Весовой износ чугуна ОЫ90, легированного серой, молибденом и титаном при лабораторных испытаниях в паре с материалом тормозной колодки С.

Здесь и далее в скобках указано содержание соответствующих элементов: например, ОЫ90(80,07Мо0,3) - чугун опытной плавки на базе СЫ90 с содержанием серы - 0,07% и молибдена - 0,3%

5,0-1---- -----

Рис. 14. Весовой износ чугуна ОЫ90, легированного серой, марганцем и хромом при лабораторных испытаниях в паре с материалом тормозной колодки С

Механизм повышения износостойкости за счёт микролегирования элементами-карбидообразователями связан с их стабилизирующим влиянием на структуру и свойства чугуна. Это подтверждено исследованиями микроструктуры после отжига образцов из чугуна СЫ90, легированного марганцем и хромом. Хорошо видно, что по сравнению с серийным чугуном вЫ 90 (см. рис. 2а) в чугунах, легированных марганцем и хромом, процесс обезуглероживания резко замедляется (рис. 15). Причём влияние хрома более существенно.

Рис. 15. Разложение цементита перлита после моделирующего отжига (600°С х 1 час) в поверхностных слоях образцов из чугуна СЬ190, легированного марганцем (а) и хромом (б)

При превышении определённой концентрации марганца и хрома наблюдается снижение износостойкости, что можно связать с охрупчиванием. По результатам испытаний определены оптимальные диапазоны при совместном легировании чугуна серой, марганцем и хромом. Установлена оптимальная концентрация марганца и хрома при совместном легировании чугуна этими элементами: Мпн1бУомас + 2 Сг%мас = 1,5%, где Мпиз6%шс - количество марганца, не связанного в сульфиды. Увеличение содержания марганца и хрома до этой концентрации приводит к повышению износостойкости, а выше - к её снижению и падению прочностных характеристик серого чугуна.

а)

х800х0,33 б)

х800х0,33

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе данных металлографического анализа и микрорентгеноспектральных исследований установлено, что реальный процесс трения в паре «тормозной диск - колодка» включает микрорезание тормозного диска, интенсивное окисление его поверхности, перенос и намазывание связующей и композитных составляющих материала тормозной колодки, а также продуктов, образующихся при фрикционном нагреве, на поверхность тормозного диска. При различных условиях и сочетаниях материалов при трении пары «тормозной диск - колодка» может наблюдаться преобладание того или иного механизма. Проведена классификация факторов, влияющих на появление вибрации при торможении. Установлено, что на время до появления критической величины разнотолщинности, вызывающей вибрацию при торможении, наряду с исходными значениями разнотолщинности и биения сильное влияние оказывает интенсивность износа.

2. Выявлено, что в процессе эксплуатации происходит снижение износостойкости тормозных дисков из-за изменения основной структуры чугуна вблизи поверхности: окисления по границам графитных пластин, дробления (диспергирования) цементита перлита и появления зернистого перлита при разложении цементита и выгорании углерода. Показано, что эти процессы могут быть существенно замедлены путём введения элементов-карбидообразователей. Определена зависимость износостойкости материала тормозного диска от совместного содержания марганца и хрома, которое имеет оптимальные диапазоны, что обусловлено как положительным, так и отрицательным влиянием указанных карбидообразователей: повышение микротвёрдости и термостабильности за счёт образования цементита, легированного этими элементами, и снижение (при значительных концентрациях) контактной прочности.

3. Описан механизм влияния на интенсивность износа чугуна в паре с материалом тормозной колодки количества и размеров сульфидов марганца (МпБ), установлен оптимальный диапазон по содержанию серы - 0,11...0,13%. Оптимум обусловлен тем, что, с одной стороны, до концентрации серы 0,12% растёт количество и размер сульфидов, являющихся твёрдой смазкой, с другой стороны, при содержании серы больше 0,12% рост числа частиц прекращается и происходит укрупнение отдельных сульфидов свыше толщины графитных включений, что вызывает снижение контактной прочности чугуна.

4. Установлено, что отжиг при 580°С в течение двух часов позволяет значительно снизить остаточные литейные напряжения в отливке тормозного диска без уменьшения твердости. Однако при использовании в технологическом процессе изготовления тормозных дисков финишной операции шлифования с припуском на шлифовку 0,2 мм из-за вводимых при этом остаточных напряжений эффект от предварительного отжига отливок для готовой детали практически не наблюдается. При финишной операции точения отжиг отливок

обеспечивает снижение уровня остаточных напряжений в готовой детали.

5. Исследовано влияние дисперсности структуры, композитного и химического состава структурных составляющих, а также механических свойств материалов тормозных колодок на их изнашивающую способность по отношению к тормозному диску. В частности, установлено, что грубые крупные твёрдые включения (стальная высечка, латунная стружка) в материале колодки приводят к интенсификации процессов микрорезания поверхности тормозного диска, а пластичные металлические включения на основе алюминия и меди уменьшают износ тормозного диска за счёт образования на его поверхности тонких слоев, защищающих материал диска от микрорезания. Недостаточная теплостойкость полимерной связующей вызывает её намазывание на поверхность тормозного диска. Это также приводит к защите его поверхности от абразивных частиц и снижению интенсивности микрорезания, однако, при этом наблюдается значительное падение коэффициента трения, что отрицательно влияет на эффективность торможения. Также возможно разложение материала полимерной связующей при интенсивном фрикционном нагреве тормозного диска.

6. На основе исследованных процессов трения и износа в реальной паре «тормозной диск - колодка» и изучения эффекта «вибрация при торможении» разработаны рекомендации по оптимизации материала и технологии изготовления тормозных дисков. В ОАО «АЛНАС» для отливок дисков переднего тормоза ВАЗ-2110 и ВАЗ-2112 из чугуна вЫ90 внедрено изменение по содержанию серы (0,11...0,13% вместо 0,01...0,03%), что привело к снижению интенсивности износа тормозных дисков на 40%, тормозных колодок - на 12% и повышению стойкости обрабатывающего инструмента более чем в 2 раза. В результате реализации комплекса технологических мероприятий появление вибрации при торможении на автомобилях семейства ВАЗ-2110 за семь месяцев 2004 г. уменьшилось на 40% по сравнению с аналогичным периодом 2003 г.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбойщик М. А. Сравнительный анализ и пути уменьшения износа серых перлитных чугунов // Тяжёлое машиностроение. 2003. №9. С. 24-27

2. Выбойщик М. А., Болдырев Д. А., Волков А. И., Криштал М. М. Оценка уровня остаточных напряжений в тормозных дисках // Всероссийская научно-техническая конференция «Современные тенденции развития автомобилестроения в России»: Сборник трудов. - Тольятти: ТГУ, 2003. С. 422-427

3. Выбойщик М. А., Болдырев Д. А., Волков А. И. О релаксации остаточных напряжений в отливках из серого чугуна // Всероссийская научно-

техническая конференция «Современные тенденции развития автомобилестроения в России»: Сборник трудов. - Тольятти: 11 У, 2003. С. 443-445

4. Выбойщик М. А., Болдырев Д. А., Криштал М. М. О режимах отжига для снятия остаточных напряжений в отливках из серого перлитного чугуна // Всероссийская научно-техническая конференция «Современные тенденции развития автомобилестроения в России»: Сборник трудов. - Тольятти: ТГУ, 2003. С. 445-448

5. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбойщик М. А. Повышение износостойкости пары «тормозной диск - колодка» автомобилей ВАЗ: взаимосвязь состава, структуры и эксплуатационных свойств материалов пары трения // XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ, 2003. Ч. 3. С.41-42

6. Болдырев Д. А., Цалина Н. Б., Криштал М. М., Выбойщик М. А. Влияние микролегирующих добавок на износостойкость серого чугуна при работе в паре с фрикционным материалом // XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ, 2003. Ч. 3. С. 42—43

7. Криштал М. М., Болдырев Д. А., Выбойщик М. А. Механизм снижения износостойкости серого чугуна в процессе его эксплуатации в паре трения «тормозной диск - колодка» // XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ, 2003. Ч. 3. С. 43-44

8. Выбойщик М. А., Болдырев Д. А., Волков А. И. Релаксация остаточных напряжений в отливках из серого чугуна // XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. - Тольятти: ТГУ, 2003. Ч. 3. С. 51

9. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Полунин В. И., Цалина Н. Б. Оптимизация материалов пары трения «тормозной диск - колодка» // 2-я Международная научно-практическая конференция «Материалы в автомобилестроении»: Сборник материалов. - Тольятти: АВТОВАЗ, 2003. С.158-164

10. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Полунин В. И., Цалина Н. Б. Повышение износостойкости материала вентилируемых тормозных дисков легковых автомобилей // V Научно-практическая конференция молодых специалистов ОАО «АВТОВАЗ» «Технологии настоящего и будущего в ОАО «АВТОВАЗ»: Сборник докладов. - Тольятти: АВТОВАЗ, 2004. (в печати)

11. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Любимов А. Э. Изучение влияния технологических факторов при изготовлении тормозного диска на появление вибрации рулевого колеса при торможении // Всероссийская научно-техническая конференция «Современные тенденции развития автомобилестроения в России»: Сборник трудов. - Тольятти: ТГУ, 2004. С. 135-142

БОЛДЫРЕВ Денис Алексеевич

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И РЕСУРСА ПАРЫ ТРЕНИЯ «ТОРМОЗНОЙ ДИСК - КОЛОДКА»

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 26.10.2004 г. Формат бумаги 60x84/16 Печать оперативная. Усл. п. л. 1,7. Уч.-изд. л. 1,4 Тираж 140 экз.

Тольяттинский государственный университет 445676, Самарская область, г. Тольятти, ул. Белорусская, 14

РНБ Русский фонд

2006-4 26514

N

1

19

"ОЯМ

Введение.

1. Аналитический обзор.

1.1 Общая характеристика состава, структуры и свойств серых чугунов, используемых для изготовления тормозных дисков.

1.2 Материалы, применяемые в тормозных колодках дискового тормоза

1.3 Условия работы пары трения «тормозной диск — колодка».

2. Материалы, образцы, оборудование, методы испытаний и исследований .29 Г* 2.1 Материалы и образцы.

2.2 Оборудование и методики проведения испытаний и исследований.

3. Исследование влияния технологических и эксплуатационных факторов на условия работы тормозного диска.

3.1 Оценка различных технологий изготовления и относительных остаточных упругих деформаций вентилируемых тормозных дисков.

3.2 Подбор режима термообработки для снятия остаточных напряжений и оценка влияния отжига, моделирующего нагрев при трении в эксплуатации, на геометрические параметры тормозных дисков.".

3.3 Характеристика работоспособности вентилируемых тормозных дисков при стендовых испытаниях.

4. Исследование процессов и механизмов трения в контакте пары «тормозной диск - колодка».

4.1 Исследование свойств материалов тормозных колодок.

4.2 Исследование поверхностей трения тормозных дисков после стендовых натурных испытаний средствами электронной микроскопии.

5. Исследование влияния серы и микролегирующих добавок на структуру и свойства серого чугуна.

5.1 Сравнительный анализ материалов вентилируемых тормозных дисков переднего тормоза импортного и отечественного производства.

5.1.1 Результаты одноосного растяжения и замеров твёрдости по Бринелю.

5.1.2 Результаты металлографических исследований и химического анализа.

5.1.3 Результаты триботехнических испытаний.

5.2 Исследование влияния микродобавок серы на структуру и свойства серого чугуна.104 •

5.2.1 Результаты лабораторных исследований.

5.2.2 Результаты стендовых испытаний.

5.3 Исследование влияния микролегирующих добавок карбидообразующих элементов на комплекс свойств серого чугуна.

Процессы, связанные с внешним трением, локализуются в поверхностных слоях и приводят к образованию вторичных структур, которые по-разному • (положительно и отрицательно) влияют на износно-фрикционные характеристики пары трения, что необходимо учитывать при оптимизации материалов деталей, работающих на трение и износ.

Одна из наиболее ограниченных по ресурсу автомобильных пар трения - пара «тормозной диск - колодка». Условия её работы можно охарактеризовать как особо тяжёлые. Это обусловлено высокими контактными давлениями (до 10 МПа) и интенсивным фрикционным разогревом (до 600°С) при сухом абразивном трении. Наряду с износом ресурс пары «тормозной диск - колодка» может ограничивать появление интенсивных фрикционных колебаний, вызывающих отрицательный эксплуатационный эффект «вибрация при торможении» [1-12]. Препятствием для дальнейшей оптимизации материалов пары «тормозной диск — колодка» является отсутствие или недостаточность информации о влиянии состава и технологических факторов при изготовлении деталей пары трения на их эксплуатационные свойства, о механизмах трения и износа в паре «тормозной диск — колодка», об изменении структуры и свойств материалов в процессе работы пары трения [12-27]. Значительное повышение ресурса пары «тормозной диск - колодка» возможно при учете взаимного влияния и динамики изменения структуры и свойств материалов пары трения в процессе эксплуатации, в том числе динамики образования вторичных структур. Все это обусловливает актуальность работы, направленной на повышение ресурса пары «тормозной диск - колодка».

Цель работы. Повышение работоспособности и ресурса пары «тормозной диск - колодка» на основе изучения процессов трения и износа с учётом взаимного влияния и динамики изменения структуры и свойств материалов пары трения в реальных эксплуатационных условиях, а также анализа технологических факторов.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать влияние технологических факторов изготовления тормозного диска на его работоспособность, а также классифицировать и проанализировать причины появления эффекта «вибрация при торможении».

2. Изучить процессы и механизмы трения, в том числе закономерности эволюции структуры материалов пары «тормозной диск — колодка» в процессе трения.

3. Исследовать влияние состава (содержание серы, марганца, хрома, молибдена, титана), структуры (сульфиды марганца, феррит, перлит, графит) и механических свойств (твёрдость, прочность, трещиностойкость) материала тормозного диска на его износостойкость в паре с материалом тормозной колодки.

4. Исследовать влияние композитного состава и структуры, а также механических свойств (твёрдость, прочность, упругость) материала тормозной колодки на его изнашивающую способность в паре с тормозным диском.

5. Представить рекомендации и внедрить мероприятия по увеличению работоспособности и ресурса пары трения «тормозной диск - колодка».

Научная новизна:

1. Описан реальный процесс и определены основные механизмы трения в паре «тормозной диск - колодка». Показано, что наряду с абразивным износом тормозного диска при трении наблюдается интенсивное окисление его поверхности, изменение структуры материала тормозного диска (серый чугун типа СЧ15 или СЧ25), перенос и намазывание материала тормозной колодки (композиционный материал, состоящий из неорганических наполнителей, связанных органическим веществом) и продуктов, возникающих при его фрикционном нагреве, на поверхность диска. Установлено, что в процессе работы пары трения в приповерхностных слоях материала тормозного диска происходит изменение основной структуры чугуна за счёт разложения (диспергирования) цементита перлита и выгорания углерода, снижающее износостойкость материала тормозного диска.

2. Определена зависимость интенсивности износа материалов пары трения от содержания серы в чугуне. Показано, что эта зависимость имеет хорошо выраженный минимум, обусловленный конкуренцией двух механизмов: во-первых, усилением смазывающего эффекта с возрастанием объёмной доли сульфидов марганца и, во-вторых, появлением охрупчивания при превышении размером сульфидных включений толщины графитных пластинок, что проявляется при увеличении содержания серы выше определённой концентрации.

3. Определена зависимость износостойкости материала тормозного диска от совместного содержания марганца и хрома, которое имеет оптимальные диапазоны, что обусловлено как положительным, так и отрицательным влиянием указанных карбидообразователей: повышение микротвёрдости и термостабильности перлита за счёт образования цементита, легированного этими элементами, и снижение (при значительных концентрациях этих элементов) контактной прочности.

4. Установлен механизм влияния на интенсивность износа чугуна размеров, формы и химического состава композитных составляющих, а также механических свойств материалов тормозных колодок.

Практическая значимость и реализация результатов работы:

1. Определено влияние материала и технологии изготовления тормозных дисков на изменение их геометрии и разнотолщинности в процессе эксплуатации. Установлено влияние износостойкости на время до появления критической величины разнотолщинности тормозных дисков, вызывающей вибрацию при торможении.

2. Разработаны методика оценки остаточных напряжений в тормозном диске, лабораторная методика износно-фрикционных испытаний материалов пары трения «тормозной диск — колодка», методика оценки качества изготовления тормозных дисков по вектору общего отклонения от номинала.

3. Подобрана оптимальная концентрация серы в чугуне, обеспечивающая его наименьший износ в паре с материалом тормозной колодки. В ОАО «АЛНАС» внедрено изготовление дисков переднего тормоза из чугуна Ghl90 (серый чугун перлитного класса типа СЧ25, применяемый в качестве материала для тормозных дисков автомобилей ВАЗ) с содержанием серы 0,11.0,13% вместо 0,01.0,03%, что привело к значительному повышению износно-фрикционных свойств. По результатам стендовых натурных испытаний при удовлетворительной трещиностойкости снижение интенсивности износа тормозных дисков составляет 40%, тормозных колодок — 12%. При этом увеличена стойкость обрабатывающего инструмента более чем в 2 раза при содержании серы в чугуне свыше 0,08%.

4. Разработаны рекомендации по дальнейшему повышению износно-фрикционных свойств пары за счёт оптимизации концентраций марганца и хрома в материале тормозного диска, а также композитного состава материала тормозной колодки.

На защиту выносятся:

1. Описание реального процесса трения в паре «тормозной диск -колодка» на основе данных металлографического и микрорентгеноспектрального анализа.

2. Результаты исследования влияния особенностей микроструктуры, химического состава и механических свойств материала тормозного диска на его работоспособность в паре с материалом тормозной колодки.

3. Описание влияния композитного состава и структуры, а также механических свойств материала тормозной колодки на его износно-фрикционные свойства и изнашивающую способность в паре «тормозной диск - колодка».

4. Классификация и анализ факторов, в том числе технологических, влияющих на появление вибрации при торможении.

Достоверность. Достоверность полученных в работе результатов исследований обеспечивается применением комплекса современного оборудования и методик исследований, сравнением результатов лабораторных испытаний с результатами стендовых натурных испытаний, а также использованием методов статистической обработки результатов экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на II и III Всероссийских научно-технических конференциях «Современные тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2003, 2004), XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Тольятти, 2003), II Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2003), V Научно-практической конференции молодых специалистов ОАО «АВТОВАЗ» «Технологии настоящего и будущего в ОАО «АВТОВАЗ»» (Тольятти, 2003), научно-технических семинарах ТГУ и Исследовательского центра НТЦ ОАО «АВТОВАЗ» в 2003-2004 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 11 печатных работах.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения (основные результаты и выводы); изложена на 137 страницах, включая 51 рисунок, 36 таблиц и список литературы из 107 источников.

Основные результаты и выводы

1. На основе данных металлографического анализа и микрорентгеноспектральных исследований установлено, что реальный процесс трения в паре «тормозной диск - колодка» включает микрорезание тормозного диска, интенсивное окисление его поверхности, перенос и намазывание связующей и композитных составляющих материала тормозной колодки, а также продуктов, образующихся при фрикционном нагреве, на поверхность тормозного диска. При различных условиях и сочетаниях материалов при трении пары «тормозной диск - колодка» может наблюдаться преобладание того или иного механизма. Проведена классификация факторов, влияющих на появление вибрации при торможении. Установлено, что на время до появления критической величины разнотолщинности, вызывающей вибрацию при торможении, наряду с исходными значениями разнотолщинности и биения сильное влияние оказывает интенсивность износа.

2. Выявлено, что в процессе эксплуатации происходит снижение износостойкости тормозных дисков из-за изменения основной структуры чугуна вблизи поверхности: окисления по границам графитных пластин, дробления (диспергирования) цементита перлита и появления зернистого перлита при разложении цементита и выгорании углерода. Показано, что эти процессы могут быть существенно замедлены путём введения элементов-карбидообразователей. Определена зависимость износостойкости материала тормозного диска от совместного содержания марганца и хрома, которое имеет оптимальные диапазоны, что обусловлено как положительным, так и отрицательным влиянием указанных карбидообразователей: повышение микротвёрдости и термостабильности за счёт образования цементита, легированного этими элементами, и снижение (при значительных концентрациях) контактной прочности.

3. Описан механизм влияния на интенсивность износа чугуна в паре с материалом тормозной колодки количества и размеров сульфидов марганца (MnS), установлен оптимальный диапазон по содержанию серы -0,11. .0,13%. Оптимум обусловлен тем, что, с одной стороны, до концентрации серы 0,12% растёт количество и размер сульфидов, являющихся твёрдой смазкой, с другой стороны, при содержании серы больше 0,12% рост числа частиц прекращается и происходит укрупнение отдельных сульфидов свыше толщины графитных включений, что вызывает снижение контактной прочности чугуна.

4. Установлено, что отжиг при 580°С в течение двух часов позволяет значительно снизить остаточные литейные напряжения в отливке тормозного диска без уменьшения твердости. Однако при использовании в технологическом процессе изготовления тормозных дисков финишной операции шлифования с припуском на шлифовку 0,2 мм из-за вводимых при этом остаточных напряжений эффект от предварительного отжига отливок для готовой детали практически не наблюдается. При финишной операции точения отжиг отливок обеспечивает снижение уровня остаточных напряжений в готовой детали.

5. Исследовано влияние дисперсности структуры, композитного и химического состава структурных составляющих, а также механических свойств материалов тормозных колодок на их изнашивающую способность по отношению к тормозному диску. В частности, установлено, что грубые крупные твёрдые включения (стальная высечка, латунная стружка) в материале колодки приводят к интенсификации процессов микрорезания поверхности тормозного диска, а пластичные металлические включения на основе алюминия и меди уменьшают износ тормозного диска за счёт образования на его поверхности тонких слоев, защищающих материал диска от микрорезания. Недостаточная теплостойкость полимерной связующей вызывает её намазывание на поверхность тормозного диска. Это также приводит к защите его поверхности от абразивных частиц и снижению интенсивности микрорезания, однако, при этом наблюдается значительное падение коэффициента трения, что отрицательно влияет на эффективность торможения. Также возможно разложение материала полимерной связующей при интенсивном фрикционном нагреве тормозного диска.

6. На основе исследованных процессов трения и износа в реальной паре «тормозной диск - колодка» и изучения эффекта «вибрация при торможении» разработаны рекомендации по оптимизации материала и технологии изготовления тормозных дисков. В ОАО «АЛНАС» для отливок дисков переднего тормоза ВАЗ-2110 и ВАЗ-2112 из чугуна Ghl90 внедрено изменение по содержанию серы (0,11.0,13% вместо 0,01.0,03%), что привело к снижению интенсивности износа тормозных дисков на 40%, тормозных колодок - на 12% и повышению стойкости обрабатывающего инструмента более чем в 2 раза. В результате реализации комплекса технологических мероприятий появление вибрации при торможении на автомобилях семейства ВАЗ-2110 за семь месяцев 2004 г. уменьшилось на 40% по сравнению с аналогичным периодом 2003 г.

1. Самохин С. Тормоза - на «раз» // Автомобиль и сервис. 2003. №11. С.38-40

2. ВАЗ-21103 после 125000 км // За рулём. 2002. №8. С. 102

3. Отчего вибрирует тормозная педаль? // За рулём. 2002. №8. С. 200

4. Бруннер X., Аугсбург К., Грохович Я. Исследование вибраций дисковых тормозов с плавающей скобой легковых автомобилей // ATZ. 1999. №1. С. 22-30

5. Haigh М. J., Smales Н., Abe М. Vehicle judder under dynamic braking caused by disc thickness variation // ImechE. 1993. C444/022. P. 247-258

6. Breuer В., Engel H. G. Neuere Erkenntnisse iiber bremsenerregte Schwigungen // XIV ^.-Symposium. Bad Neuenahr. 1993

7. Engel H. G., Schroder F., Hassiotis V., Tiemann R. Systemansatz zur Untersuchung von Bremsrubbeln unter Berucksichtigung der Fahrerwahrnehmung // VDI Jahrbuch. Fahrzeug und Verkehrstechnik. VDI-Verlag. Diisseldorf. 1996

8. Augsburg K., Grochowicz J. et al. Systematishe Untersuchungen zu Bremsdruck- und Bremsmomentschwankungen an Scheibenbremsen // XVI p.-Symposium. Bad Neuenahr. 1996

9. Grochowicz J. Experimented und theoretische Untersuchungen zu Bremsdruk- und Bremsmomentschwankungen an Pkw-Scheibenbremsen // Dresden. Dissertetion. TU. 1997

10. Tirovic M., Day A. J. Disc brake interface pressure distribution // Proc. Inst. Mech. Engrs. Journal of Automobile Engineering. 1991. V. 205. 1991

11. П.Ходжес Т., Денгош Ф.-Й. Разработка методики для исследования вибрации тормозов//ATZ. 2001. №1

12. БМВ 3-й серии с проблемами передней подвески // Mot. 1999. №20

13. Pressouyre G. М. Trap theory of hydrogen embrittlement // Acta Metall. 1980. V. 28. №7. P. 895-911

14. Trojano A. Met. Progress. 1960. V. 22. P. 1065

15. Oriani R., Josephic P. Acta Metall. 1974. V. 22. P. 1075

16. Engel L., Klingele H. Beitrag des Rasterelektronenmikroskops zum Beurteilung wasserstoffinduzierter Bruche // Arch. Eisenhouttenwes. 1977. V. 4. №10. P. 555-560

17. Поляков А. А. Защита от водородного износа в узлах трения. М.: Машиностроение, 1980

18. Гаркунов Д. Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985.616 с.

19. Kula P. Sorpcja wodoru w warstwie azotowanej oraz jej wplyw na tarcie i zuzycie // Zeszyty naukowe Politechniki Lodzkiej. 1994. № 961

20. Flis J. Wodorowe i korozyjne niszczenie metali // PWN: Warszawa.disk brake pads with «the controlled grain structure» // SAE Technocal Paper Series. 1989. № 890864

21. Инструкция по замене тормозного диска «LOCKHEED»

22. Textar. Тормозные колодки для транспортных средств // Развитие и испытания. 1990

23. Инструкция по замене тормозного диска «ВгешЬо»

24. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1980. - 496 с.

25. Чугун / Под ред. канд. тех. наук А. Д. Шермана и докт. тех. наук. А. А. Жукова. М.: Металлургия, 1991. - 576 с.

26. Гуляев А. П. Металловедение. М.: Машиностроение, 1977.648 с.

27. Справочник по чугунному литью / Под ред. докт. тех. наук, проф. Н. Г. Гиршовича. Л.: Машиностроение, 1978. - 760 с.

28. Неижко И. Г. Графитизация и свойства чугуна. Киев: Наукова Думка, 1989. - 208 с.

29. Материаловедение / Под ред. докт. тех. наук, проф. Б. Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1986. - 384 с.

30. Болховитинов И. Ф. Металловедение и термическая обработка. -М.: Машгиз, 1958.-430 с.

31. Адаскин А. М., Зуев В. М. Материаловедение (металлообработка). М.: Academa, 2002. - 240 с.

32. Никифоров В. М. Технология металлов и других конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 2000. - 384 с.

33. Керамический тормозной диск // Автостроение за рубежом. Вкладыш «В мире техники». 2002. №3. С. 7

34. Мельников В. П., Садовский Е. А. Влияние графита на прочность серого перлитного чугуна в крупных отливках // Литейное производство. 1994. №8

35. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургиздат, 1958

36. Новик Ф. С., Коган JI. Б., Виноградов Ю. Г. Структурные особенности графита синтетических чугунов // Литейное производство. 1971. №5. С. 14-18

37. Сыроквашев А. В., Бауман Б. В. Модифицирование серых фосфористых чугунов для отливок, работающих в условиях трения // Литейное производство. 2000. №9. С. 16-17

38. Выбор оптимального материала для автомобильных деталей // Тематическая справка: ОАО «АВТОВАЗ» ДТР УПиЭП ОНТИ. 2001. С. 4-9

39. Разработка чугуна с высокой теплопроводностью для роторов тормозных дисков // SAE Techn. Pap. Ser. 1990. №900002. С. 22-28

40. Fukano A., Matsui Н. Development of Disk-Brake Design Method Using Computer Simulation of Heat Phenomena// SAE Technical Paper 860634

41. Kempers H. Stahlwerkskokilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit // Giesseri. 1966. P. 53

42. Tribizan M. Thermal Shock Behavior of Gray Cast Irons // Berg-und Huttenmannushe Monatshefte. 1975. P. 120

43. Bungardt K., Motz J. Undar die Leitfahigkeiten eigniger Eisenwerkstoffe //Giesseri. 1957. P. 44

44. Gundlach R. B. Elevated Temperature Properties of Alloyed Gray Irons for Diesel Engine Components // AFS Transactions. 1978. P. 86

45. Crosby V. A., Timmons G. A. Metallurgical Aspects of Brake Drums for Heavy Dusty Service // Foundry. 1940

46. Augus H. T. Physical and Engineering Properties of Cast Iron // British Cast Iron Res. Ass. 1960

47. Gilbelt G. N. J. Engineering Data on Cast Iron // British Cast Iron Res. Ass. 1968

48. Самошин И. Г., Токмакова JI. Е. Справочник молодого термиста. -М.: Высшая школа, 1966. 262 с.

49. Зажигаев JI. С., Кишьян А. А., Романиков Ю. И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М.: Атомиздат, 1978. - 232 с.

50. Болдырев Д. А., Криштал М. М., Цалина Н. Б., Выбойщик М. А. Сравнительный анализ и пути уменьшения износа серых перлитных чугунов // Тяжёлое машиностроение. 2003. №9. С. 24-27

51. Rudnik S. Nichtmetallische Einschliisse in Eisenwerkstoffen // FMC -Ser.: Inst. Mech. Akad. Wiss. DDR. 1990. №48. P. 1-13

52. Effect of graphite morphology on tensile properties of flake grafite cast iron // Nakae Hideo. Shin Hochul. Mater. Trans. 2001. №7. P. 1428-1434

53. Жуков А. А., Савуляк В. И., Пахнющий И. О. Высокосернистые и серно-медистые антифрикционные чугуны улучшенной обрабатываемости резанием // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. №3. С. 28-30

54. Жуков А. А., Шултье Г. Ю., Янченко А. В. и др. Влияние серы на фазовые превращения в чугунах, получаемые по новым ресурсосберегающим технологиям // Процессы литья (Киев). 1994. №2. С. 112-117

55. Zhukov A. A., Davydov S. V. Fonte malleable a teneurs elevees en silicium et en soufre // Fonderie Fondeur d'Aujourd'hui. 1983. №22. P. 29-33

56. Zhukov A. A., Chakrabarti A. K., Panigrahi S. C. et al. Influence of Si, Ca, and S on the responte to heat treatment of cast iron-carbon alloys with compact graphite // Trans, of Indian Inst, of Foundrymen. 1994. V. 4. P. 109-116

57. Жуков А. А., Чу Ш. Ч. Встречное модифицирование серого чугуна с использованием серы // Литейное производство. 1993. №11. С. 6-9

58. Иванов А. М., Цалина Н. Б., Каблов В. Г. Структура и свойства чугунных отливок поршневых колец // МиТОМ. 1996. №10. С. 23-26

59. Зиновьев Ю. А., Железняков П. П. Разработка и внедрение легирующей добавки для стали и чугуна // Управление строением отливок и слитков: Сборник трудов. Горький: Горьковский политехнический институт, 1989. С. 22-24

60. Жуков А. А., Пахнющий И. О. Установка для технологических испытаний металлов на обрабатываемость резанием // Международная научно-техническая конференция «Антифрикционные и износостойкиечугуны»: Тезисы докладов. Винница, 1992. С. 62-63

61. Доценко П. В., Липтуга И. В., Доценко В. П. Низколегированные и модифицированные чугуны со специальными свойствами // Литейное производство. 2003. №3. С. 11

62. Кузьмин Б. А., Самохоцкий А. И, Кузнецова Т. Н. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы. М.: Высшая школа, 1971. -352 с.

63. Чугун с пластинчатым графитом. Ежегодный библиографический обзор. 2002. Вып. 39. №7. С. 59-65

64. В. М. Горицкий. Влияние параметров структуры на характеристики сопротивления разрушению низкоуглеродистой стали // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. №8. том 69. С. 39-43

65. Жуков А. А. Некоторые вопросы развития стале- и чугунолитейного производства. // Литейное производство. 1994. №2. С. 4-6

66. Stabilizacija perlita u sivom lijevu // Lgevarstvo. 2001. №3. C. 75-79

67. Хосен P., Евстигнеев А. И., Ри Э. X., Попова E. В. Связь между свойствами, литейными и эксплуатационными характеристиками легированных чугунов // Литейное производство. 1997. №11. С. 17-18

68. Вашуков И. А., Кутолин С. А. Распределение электронных полос в соединениях железа с sp-элементами // Известия вузов. Физика металлов. 1979. №1. С. 104-106

69. Вашуков И. А. Механизм влияния элементов на первичную кристаллизацию чугуна // Конфигурационные представления электронного строения в физическом материаловедении: Сборник научных трудов. Киев: Наукова думка, 1977. С. 156-161

70. Горобченко С. Л., Гуляев Б. Б. Влияние легирующих элементов на хладноломкость сплавов //Литейное производство. 1992. №4. С. 7-8

71. Кривцов Ю. С., Горобченко С. Л. Механические и технологические свойства литых сталей криогенного назначения // Фазовые превращения,структура и свойства сталей и сплавов: Межвузовский сборник. Л.: СЗПИ, 1989. С. 22

72. Поддубный А. Н., Кульбовский И. К., Афонин Д. Г. Износостойкость различных типов чугунов и бронз // Литейное производство. 1997. №5. С. 43

73. Жуков А. А., Сильман Г. И. Что такое стабильно-половинчатый чугун? // Литейное производство. 1993. №2-3. С. 3-4

74. Половинчук В. П., Жуков А. А. Влияние меди на триботехнические свойства чугуна в условиях термоциклирования / 57-й Всемирный конгресс литейщиков (Осака, 1990) // Cast Metals. 1991. V. 4. №1. P. 20-24

75. Churkin V. S., Kaubrak E. V., Zhukov A. A. The influence of copper on the graphitization of cast iron // Indian Foundry Journal. 1992. №3. P. 47-51

76. Pao Ч. Ж., Женг Д. С., Вонг X. Ж., Лианг Ш. В., Жанг К. Д. Исследование высокопрочного хромистого чугуна // Литейное производство. 1994. №2. С. 6

77. Носкова Е. В., Солнцев Л. А., Журавлёв Н. М. Повышение износостойкости тормозных дисков легковых автомобилей // Автомобильная промышленность. 1983. №6. С. 28-29

78. Сомин В. 3., Андреев А. Д., Куликов В. И. Производство отливок из сложнолегированного чугуна с высокими параметрами специальных свойств // Литейное производство. 2002. №11. С. 16-25

79. Grundlach R. В., Parks J. L. Influence of Abrasive Hardness on the Wear Resistance of High Cromium Irons // Wear. 1978. №46. P. 97-108

80. Ципин И. И. Изыскание и исследование износостойких чугунов (хромо-марганцевые молибденовые чугуны): Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. — М.: ВНИИПТуглемаш, 1969. С. 23

81. Сох G. I. Some observations on the microstructure and hardness of nickel-chromium martensitic white irons // Brit. Foundry-men. 1979. №12. P. 265-275

82. Diesburg D. E., Borik F. Optimizing. Abrasion Resistance and Toughness in Steel and Irons for the Mining Industry // Symposium Materials for the Mining Industry. Colorado, 1974. P. 15-42

83. Avery H. S. Work Hardening in Relation to Abrasion Resistance // Materials for the Mining Industry. Colorado, 1974. P. 43-78

84. Ильинский В. А., Костылёва JI. В. Особенности кристаллизации чугуна, лимитирующие эффективность его легирования // Литейное производство. 1994. №4. С. 5-6

85. Ильинский В. А., Костылёва JI. В. Влияние дендритной ликвации на перлитно-ферритную структуру серого чугуна // МиТОМ. 1987. №5

86. Ильинский В. А. Оценка качества чугуна по кремниевому эквиваленту химического состава // Литейное производство. 1987. №4

87. Ильинский В. А., Костылёва Л. В. Взаимосвязь состава, структуры и свойств серого чугуна // Литейное производство. 1986. №10

88. Пындару Т., Попа Д., Иримия К. Разработка новых безасбестовых фрикционных материалов // 3-й Международный симпозиум по трибологии фрикционных материалов ЯРОФРИ-97: Сборник трудов. Ярославль, 1997. С. 67-72

89. Престон Д. Д. и др. Сравнение испытаний фрикционных тормозных материалов на транспортном динамометре и других лабораторных испытаний // SAE 710250, 1971

90. Хатч Д. и др. Конструктивные особенности машины для испытаний фрикционных материалов для автомобилей // Институт машиностроения, отделение автомобилестроения. Труды М66-67. Т. 181. Ч. 2А. №2

91. Ходжсон А. А. Заменители асбеста и изделий из него // Anjalena,1985

92. Пульпа Кевлар и рубленые технические короткие волокна для фрикционных изделий и прокладок // Du Pont de Nemours Int. S. A. Швейцария, 1990

93. Холински P. Новые добавки, контролирующие трение вклад всоздание экологически чистых композиций для тормозных накладок // 3-й Международный симпозиум по трибологии фрикционных материалов ЯРОФРИ-97: Сборник трудов. Ярославль, 1997. С. 50-53

94. Кунявский М. Н. Термическая обработка чугуна. М.: НТО Машпром, 1957. - 228 с.

95. Коцюбинский О. Ю. Стабилизация размеров чугунных отливок. М.: Машиностроение, 1974. - 296 с.

96. Выбойщик М. А., Болдырев Д. А., Волков А. И. О релаксации остаточных напряжений в отливках из серого чугуна // XV международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов»: Сборник тезисов. Тольятти: ТГУ, 2003. Ч. 3. С. 51

97. УТВЕРЖДАЮ Главный металлург1. Ю "АЛ НАС" Тронин А.В.1. АКТо увеличении содержания серы в чугуне марки Gh190

98. Согласно требованиям ОАО «АВТОВАЗ» в чугуне марки Gh190 для отливок Диск переднего тормоза 2112-3501070-77, 2110-3501070-77 с октября 2003г. увеличено содержание серы до 0,12 %.

99. В апреле 2004 года в ТИ №48 введено содержание серы 0,11-0,13 %.

100. Решен вопрос по стабилизации микроструктуры при помощи введения в плавку олова в количестве 0,4 %.

101. Изменены нормы расхода введено дополнительно применение ферросеры и олова.

102. На сегодняшний день содержание серы в плавках и отливках (с учетом погрешности измерения и ликвации элемента) находится в пределах 0,09.0,13

103. Согласно данным участка обработки тормозных дисков при увеличении содержания серы стойкость всех обрабатывающих пластин минимально увеличилась в 2 раза при содержании S более 0,08%.1. Начальник ТБ ОГМет1. W.jiiXM Г ,1. Хакимов И.Ф.1. Иси.

104. Программа работ от 14.03.2003 г.

105. Задание на испытание №2110/2112- 266 / 2003 г.

106. План работы бюро на ноябрь 2003 г.2 ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ

107. Сравнить износостойкость серийных и опытных тормозных дисков.

108. Оценить влияние опытных тормозных дисков на образование разнотолщинности дисков в процессе износа при длительных износных испытаниях.

109. Оценить влияние опытных тормозных дисков на износ и фрикционные характеристики колодок.

110. Тормозные диски деталь 2110-3501070:- серийного производства с содержанием серы в чугуне до 0,03%;- опытные с повышенным содержанием серы в чугуне 0,12% (отлиты по заказу ИЦ

111. Заготовки дисков отлиты на ОАО «АЛНАС» (г. Альметьевск). Мехобработка дисков выполнена в МСП ОАО «АВТОВАЗ».

112. Колодки переднего дискового тормоза деталь 2110-3501080 с безасбестовыми фрикционными накладками шифра ТИИР-240 производства ф. ТИИР (г. Ярославль) от двух серийных партий:- поставки на ВАЗ в августе 2003 г.;- поставки на ВАЗ в сентябре 2003 г.

113. Специальные износные испытания проведены в соответствии с И 3124.37.101.0322001, программа испытаний №1.

114. Момент инерции маховых масс стенда 39,1 кг«м2, что соответствует максимальной массе автомобиля ВАЗ-2110 1485 кг (при радиусе колеса RK = 0,281 м).

115. Инерционный динамометрический однопозиционный стенд LR.0.016 для испытаний автомобильных тормозов.

116. Кодовый №17.17.005.930. Инвентарный №73 400 736.

117. Дата последней аттестации 26.11.2002 г., дата следующей аттестации ноябрь 2003 г.

118. Микрометры с пределом измерений 0 . 25 мм, ГОСТ 6507-78:- с плоской головкой МК-102, заводской № 3631;- со сферической головкой МТ-102, заводской №1722. Изготовитель завод «Калибр», СССР.6 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

119. Обобщенные результаты испытаний приведены в таблицах № 1-4.

120. Табл. 1. Сравнительный анализ износа тормозных дисков.

121. Колодки Температура диска в начале то рможения, "С Общий Средний износ диска, мм100 150 200 250 300 350 износ

122. Износ диска за 200 торможений при каждой температуре, мм диска, мм

123. Диск серийный: содержание серы до 0,03%партия №1 0,010 0,005 0,005 0,005 0,005 0,015 0,045 0,0420,010 0 0 0,005 0,010 0,010 0,035партия N22 0,010 0,005 0,005 0,005 0,010 0,010 0,045

124. Диск опытный: содержание серы 0,12%партия №1 0,005 0,005 0 0,005 0,005 0,005 0,025 0,0300 0,005 0 0,005 0,005 0,015 0,030партия №2 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,010 0,035

125. Табл. 2. Сравнительный анализ износа тормозных колодок.

126. Колодки Температура диска в начале то эможения, °С Общий износ колодки, мм Средний износ колодки, мм100 150 200 250 300 350

127. Износ диска за 200 торможений при каждой температуре, мм

128. Диск серийный: содержание серы до 0,03%партия №1 0,23 0,45 0,65 0,86 1,30 1,73 5,23 5,540,25 0,50 0,70 0,92 1,30 1,73 5,40партия №2 0,30 0,43 0,61 0,90 1,40 2,35 5,99

129. Диск опытный: содержание серы 0,12%партия №1 0,19 0,36 0,52 0,77 1,20 1,82 4,85 4,950,19 0,35 0,62 0,82 1,20 1,57 4,75партия №2 0,24 0,33 0,50 0,82 1,30 2,07 5,26

130. Как видно из таблицы 1, износ опытных дисков за весь объем испытаний в среднем на 30% меньше, чем серийных.

131. Износ тормозных колодок см. таблицу 2 - при работе с опытными дисками меньше, чем при работе с серийными дисками, на 10. 12%.

132. Табл. 3. Сравнительный анализ разнотолщинности тормозных дисков.

133. Тормозные диски Тормозные колодки Среднее значение, ммпартия №1 партия №2комплект №1 комплект №2 комплект №3

134. Максимальная разнотолщинность тормозного диска за весь период испытаний, мм

135. Серийный 0,030 0,020 0,020 0,023

136. Опытный 0,020 0,015 0,010 0,015

137. Как видно из таблицы 3, снижение износа опытных тормозных дисков привело к снижению разнотолщинности дисков в среднем примерно также на 30.35%.

138. Табл. 4. Сравнительный анализ тормозной эффективности колодок ТИИР-240.

139. Температура тормозного диска в начале торможения, °С

140. Тормозная 100 150 200 250 300 350колодка Коэффициент трения пары (max.min) за 200 торможений при каждой температуре

141. Диск серийный: содержание серы до 0,03%партия 0,40.0,42 0,44.0,37 0,38.0,39 0,40.0,39 0,41.0,38 0,37.0,361 0,46.0,43 0,41.0,37 0,38.0,40 0,41.0,39 0,42.0,40 0,39.0,37партия №2 0,49. .0,52 0,51.0,45 0,45.0,44 0,44. .0,42 0,43.0,41 0,38.0,34

142. Д иск опытный: содержание серы 0,12%партия 0,44.0,52 0,51.0,45 0,43.0,42 0,41.0,40 0,41.0,38 0,40.0,351 0,43.0,47 0,44.0,38 0,37.0,38 0,38.0,40 0,39.0,38 0,37.0,34партия №2 0,53.0,55 0,55.0,50 0,48.0,44 0,43.0,41 0,42.0,39 0,38.0,34

143. Износостойкость опытных тормозных дисков с повышенным содержанием серы в чугуне 0,12% по результатам стендовых испытаний на 30% выше, чем серийных дисков с содержанием серы до 0,03%.

144. Уменьшение износа опытных тормозных дисков привело к пропорциональному уменьшению разнотолщинности дисков.

145. Повышенное содержание серы 0,12% в чугуне опытных дисков привело к уменьшению износа колодок на 10.12% при незначительном влиянии на фрикционные характеристики (снижения коэффициент трения не получено).