Nghiên cứu chế tạo vật liệu ma sát thiêu kết và ứng dụng làm guốc phanh cho ngành đường sắt

Chủ nhiệm đề tài TS. Đoàn Đình Phương
Đơn vị thực hiện Viện Khoa học Vật liệu
Thời gian thực hiện 2006 - 2007
Tổng kinh phí 300 triệu đồng
Nội dung đề tài

Mục tiêu:

  • Phát triển được công nghệ chế tạo vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt bằng kỹ thuật luyện kim bột để ứng dụng cho ngành giao thông vận tải (trước hết cho ngành đường sắt).
  • Phát triển được công nghệ chế tạo guốc phanh dùng cho đầu máy tàu hoả bằng vật liệu ma sát thiêu kết mà hiện nay ngành đường sắt vẫn đang phải nhập khẩu.

Nội dung nghiên cứu:

  • Nghiên cứu về thành phần, cấu trúc và tính chất của vật liệu ma sát thiêu kết đang được sử dụng làm guốc phanh cho đầu máy tầu hỏa Trung Quốc mà ngành đường sắt vẫn đang nhập khẩu.
  • Nghiên cứu phát triển và chế tạo vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt bằng phương pháp luyện kim bột có các tính năng tương tự như vật liệu đang sử dụng làm guốc phanh cho đầu máy Trung Quốc.
  • Nghiên cứu công nghệ hàn gắn miếng vật liệu ma sát với đế thép bằng phương pháp hàn khuếch tán.
  • Nghiên cứu công nghệ chế tạo guốc phanh cho đầu máy Trung Quốc và thử nghiệm.
Kết quả đạt được
  • Đã phát triển và chế tạo được vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt có các tính chất sau: độ bền nén từ 250 đến 270 MPa; hệ số ma sát từ 0,3 đến 0,45 (tùy thuộc điều kiện thử nghiệm). Thành phần của vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt gồm: graphít =8 - 10%; SiO2 = 9%; SiC = 5 - 7%; Cu = 8%; Fe còn lại.
  • Đã nghiên cứu thành công qui trình công nghệ chế tạo miếng vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt bao gồm các công đoạn: lựa chọn nguyên vật liệu bột, nhào trộn, ép tạo hình, thiêu kết. Đã xác định được các thông số chính của các công đoạn trên như sau: nhào trộn bột với 3% chất dung môi để chống phân lớp; ép tạo hình với lực ép từ 4,0 đến 4,5 tấn/cm2; thiêu kết trong môi trường khí bảo vệ là Ar với nhiệt độ Tmax = 10800C và thời gian giữ nhiệt là 2,5 giờ.
  • Đã nghiên cứu thành công qui trình công nghệ và hệ thiết bị đi kèm để gắn kết miếng vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt với đế thép bao gồm các công đoạn: xử lý bề mặt; phủ lớp hợp kim lên đế thép; ép miếng vật liệu ma sát thiêu kết lên đế thép với lực ép 400 kg/cm2 đồng thời nung nóng nhanh hai vật thể bằng dòng cảm ứng để đạt nhiệt độ 10000C; giữ lực ép ở nhiệt độ này trong 10 phút.
  • Đã nghiên cứu được qui trình công nghệ chế tạo guốc phanh cho đầu máy Trung Quốc theo mẫu ngành đường sắt hiện đang sử dụng.
  • Đã chế tạo được hơn 30 bộ guốc phanh theo mẫu do ngành đường sắt cung cấp. Qua thử nghiệm các thông số về mài mòn, độ bám dính, hệ số ma sát... có thể khẳng định rằng guốc phanh do đề tài chế tạo bằng vật liệu ma sát thiêu kết nền sắt có tính năng tương đương với guốc phanh nhập khẩu.
  • Hiện nay đề tài đang tích cực phối hợp với ngành đường sắt để thử nghiệm guốc phanh trên thực tế.

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".