CH509542A - Matériau de frottement - Google Patents

Matériau de frottement

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CH509542A CH982469A CH982469A CH509542A CH 509542 A CH509542 A CH 509542A CH 982469 A CH982469 A CH 982469A CH 982469 A CH982469 A CH 982469A CH 509542 A CH509542 A CH 509542A
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Description


  
 



  Matériau de frottement
 La présente invention est relative à un matériau de frottement, notamment à sec, plus spécialement adapté à constituer un revêtement de surface de pièces en mouvement relatif.



   On sait que certaines   ambiances    particulières, telles que des ambiances à haute température, en milieu nucléaire, en atmosphère corrosive, sous vide, etc., peuvent nécessiter l'utilisation d'appareillages ou de mécanismes réalisés avec des pièces en matériaux spéciaux.



  On sait également que les   ambiances    dans lesquelles sont amenés à travailler ces appareils ne permettent pas, dans la plupart des cas, l'utilisation de lubrifiants classiques.



   La présente invention a pour objet un matériau répondant aux Impératifs ci-dessus, en permettant le frottement à sec de pièces avec une réduction notable de leur usure et une diminution importante des risques de grippage.



   A cet effet, ce matériau se caractérise en ce qu'il est constitué par un mélange contenant au moins de l'oxyde de chrome et de l'oxyde de zirconium. De préférence, le pourcentage d'oxyde de zirconium dans le mélange initial est compris entre 5 et 25    /o .   



   Une diminution du pourcentage pondéral de l'oxyde de zirconium conduit à une augmentation de l'usure et du coefficient de frottement. De même, une augmentation trop importante du pourcentage pondéral de l'oxyde de zirconium conduit aussi aux mêmes inconvénients.



  Toutefois, dans les   limites    pondérales ci-dessus mentionnées, l'expérience montre que   l'on    obtient de plus grandes stabilité et régularité du coefficient de   frotte-    ment avec les plus forts pourcentages en oxyde de zirconium. Ce matériau se prête fort bien à l'adjonction de composants supplémentaires ayant des effets connus en matière de lubrification tels que le   graphi,te,    le bisulfure de molybdène, le fluorure de calcium ou de baryum, in   corporés    ultérieurement au matériau. Par ailleurs, il a été constaté expérimentalement qu'une amélioration des qualités du matériau de frottement pourrait être réalisée par l'adjonction d'au moins un troisième oxyde au mélange d'oxyde de chrome et de zirconium. Avantageusement, ce troisième oxyde est de l'oxyde de néodyme.



   La mise en oeuvre du matériau de frottement considéré peut se faire sous deux formes, soit sous forme de pièce massive, soit sous forme de revêtement. Dans le premier cas, on peut faire appel à toutes les techniques de la métallurgie des poudres pour réaliser de telles pièces massives. Dans le second cas, il est possible de faire appel aux techniques de revêtement d'oxyde ou aux techniques de revêtements métalliques ensuite oxydés.



  En particulier, il est intéressant d'utiliser les techniques de projection au chalumeau ordinaire ou au chalumeau à plasma. On peut se servir de chalumeaux alimentés en poudre et en baguettes, les oxydes étant préalablement mélangés ou étant coprojetés. On peut également alimenter le chalumeau à plasma par des oxydes purs ou en mélange. Ainsi, notamment, on peut effectuer le dépôt d'une couche mince du mélange d'oxyde sur la pièce à revêtir par projection au chalumeau à plasma d'une poudre fine dont la granulométrie est comprise entre 10 et 40 microns avec un débit de 50 I/mn d'argon et une puissance de 21 kW (700 à 30V).



   On donne ci-après à titre indicatif un tableau récapitulant quelques essais effectués sur des pièces et notamment sur un tourillon monté à l'intérieur d'un corps de palier, le matériau constituant ces pièces étant ou non muni d'un revêtement de surface selon l'invention.



   A titre d'illustration, la figure unique du dessin annexé se rapporte à des essais de revêtements continus de mélanges d'oxyde de chrome et de zirconium, en proportions variables. Les courbes tracées sont relatives à l'usure et au coefficient de frottement à l'air ambiant d'un tourillon en acier nitruré, revêtu d'un mélange d'oxyde de chrome et de zirconium d'une épaisseur de     Résultats d'essais effectués dans les conditions suivantes:

  : - Frottement sec, charge de 30 decanewtons, vitesse linéare 0, 14 m/s   
EMI2.1     


Nature <SEP> du <SEP> matériau <SEP> Nature <SEP> du <SEP> maté <SEP> - <SEP> Coefficient <SEP> de <SEP> Durée <SEP> de <SEP> Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> Observa
 <SEP> constituant <SEP> le <SEP> riau <SEP> constituant <SEP> frottement <SEP> l'essai <SEP> totale <SEP> durant <SEP> totale <SEP> durant <SEP> tions
<tb>  <SEP> tourillon <SEP> le <SEP> corps <SEP> de <SEP> en <SEP> heures <SEP> l'essai <SEP> du <SEP> tou- <SEP> lessai <SEP> du
<tb>  <SEP> palier <SEP> rillon,

   <SEP> en <SEP> corps <SEP> de <SEP> palier
<tb>  <SEP> gramme <SEP> en <SEP> gramme
<tb> Acier <SEP> inox <SEP> Acier <SEP> inox <SEP> 0,9 <SEP> 0 <SEP> h <SEP> 32 <SEP> mn <SEP> 1,45 <SEP> 0,13 <SEP> Grippage
<tb>  <SEP> violent
<tb> Acier <SEP> inox <SEP> Acier <SEP> inox <SEP> 0,85 <SEP> 0 <SEP> h <SEP> 45 <SEP> mn <SEP> 1,52 <SEP> 0,011 <SEP> Usure
<tb> chromé <SEP> chromé <SEP> très
<tb>  <SEP> rapide <SEP> du
<tb>  <SEP> tourillon
<tb>  <SEP> 0,3 <SEP> 46 <SEP> h <SEP> 0,06 <SEP> 0,07 <SEP> Usure <SEP> et
<tb> Cr2O3 <SEP> Cr2O3 <SEP> grippage
<tb>  <SEP> rapide
<tb> ZrO2 <SEP> ZrO2 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> h <SEP> 1mn <SEP> 0,30 <SEP> 0,07 <SEP> Grippage
<tb> Mélange
<tb> Cr203-Zr02 <SEP> (15 <SEP> %) <SEP> Cr23 <SEP> 0,25 <SEP> 400 <SEP> h <SEP> 0,04 <SEP> 0,04 <SEP> Usure
<tb>  <SEP> très
<tb>  <SEP> faible
<tb>      En outre,

   on a obtenu sur un frictiographe à haute température sous vide les résultats suivants:   
EMI3.1     


Couple <SEP> de <SEP> matériaux <SEP> Charge <SEP> Vitesse <SEP> m/sec <SEP> Ambiance <SEP> Durée <SEP> de <SEP> l'essai <SEP> Coef. <SEP> de <SEP> Observations
<tb>  <SEP> frottement
<tb> Cr203 <SEP> + <SEP> Zr <SEP> 02/Cr203 <SEP> 500 <SEP> Newtons <SEP> 0,14 <SEP> 3.10-5torr
<tb>  <SEP> à <SEP> 500 C <SEP> 1h. <SEP> 0,8 <SEP> Coefficient
<tb>  <SEP> de <SEP> frotts
 <SEP> ment <SEP> très
<tb>  <SEP> stable <SEP> - <SEP> peu
<tb>  <SEP> d'usure <SEP> 
 <SEP> grippage <SEP> nul
<tb>    2/10 mm,    sur un corps de palier en même acier, revêtu d'oxyde de chrome pur.

 

   Les pièces sont mises en contact et chargées avant le démarrage de la machine. La machine est arrêtée 3 heures après sa mise en route. Le tourillon et le corps de palier restent en contact et en charge pendant 1 heure.



  A l'issue de ce délai, la machine est remise en route pour un nouveau cycle de 4 heures 30.

Claims (1)

  1. REVENDICATION
    Matériau de frottement, caractérisé en ce qu'il est constitué par un mélange contenant au moins de l'oxyde de chrome et de l'oxyde de zirconium.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Matériau de frottement selon la revendication, caractérisé en ce que le pourcentage d'oxyde de zirconium dans le mélange est compris entre 5 et 25 % 2. Matériau de frottement selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un troisième oxyde.
    3. Matériau de frottement selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le troisième oxyde est de l'oxyde de néodyme.
    4. Matériau de frottement selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un des composants additionnels suivants: le graphite, le bisulfure de molybdène, le fluorure de calcium ou de baryum.
CH982469A 1968-06-27 1969-06-26 Matériau de frottement CH509542A (fr)

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