DE2440675B2 - Verwendung von kugelgraphitguss fuer rotationskoerper - Google Patents
Verwendung von kugelgraphitguss fuer rotationskoerperInfo
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Description
Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen und ι ■-,
mit im Gußzustand vollständig ferritischem Gefüge für auf Reibung beanspruchte Rotationskörper, insbesondere
Bremsscheiben.
20
30
35
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Kugelgraphitguß Tür auf Reibung beanspruchte Rotationskörper,
insbesondere gegossene Bremsscheiben.
Bisher war es allgemein üblich, derartige Rotationskörper, insbesondere Bremsscheiben für Scheibenbremsen
von Schienenfahrzeugen oder Straßennutzfahrzeugen, aus perlitischem Gußeisen herzustellen.
Der Nachteil dieses Werkstoffes bei der Verwendung für diesen Zweck besteht jedoch darin, daß eine vorzeitige
Zerstörung der Reibfläche durch Thermoschockrisse auftritt, wenn erhebliche Bremsbeanspruchungen
vorliegen. Außerdem erieidet perlitisches Gußeisen bei längerfristigen Erwärmungen oberhalb
von 50' C Volumenänderungen, die bei der anschließenden Abkühlung auf Raumtemperaturoder Umgebungstemperatur
nicht mehr vollständig zu beseitigen sind. Man bezeichnet dies als das »Wachsen« von Gußeisen,
was unter Umständen die Thermoschockriß- a»
bildung noch beschleunigt.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen (DT-AS 12 13 621) derartige Rotationskörper
aus einer kugelgraphitischen Gußeisenlegierung mit ferritischer Grundmasse herzustellen. Um dies zu erreichen,
mußte jedoch das Gußstück einer aufwendigen Wärmebehandlung unterworfen werden. Nur mit dieser
Wärmebehandlung konnte dieser Werkstoff frei von Flocken- und Lamellengraphit und mit einer ferritischen
Grundmasse erhalten werden. %
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Werkstoff für auf Reibung beanspruchte
Rotationskörper zu finden, welcher einerseits einen wesentlich besseren Widerstand gegen Thermoschockrißbildung
aufweist und welcher andererseits die guten Verschleißeigenschaften des bekannten perlitischen
Gußeisens besitzt und welcher außerdem ohne eine aufwendige Wärmebehandlung erhalten werden kann.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß ein Gußeisen mit Kugelgraphit mit der chemischen Zusammensetzung
von
3,80 bis 4,10% Kohlenstoff
2,65 bis 3,25% Silizium
2,65 bis 3,25% Silizium
bis 0,50% Nickel
bis 0,20% Mangan
0,50 bis 1,00% Kupfer
0,50 bis 1,00% Kupfer
bis 0,10% Phosphor
bis 0,01 % Schwefel
bis 0,10% Magnesium
Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen und n?it im Gußzustand vollständig ferritischem Gefüge für
auf Reibung beanspruchte Rotationskörper, insbesondere Bremsscheiben, verwendet wird.
Der hohe Kohlenstoff- und hohe Silizium-Gehalt gewährleisten, daß der ferritische Kugelgraphitguß
einen niedrigen Elastizitätsmodul und eine hohe Duktilität aufweist. Ein niedriger Elastizitätsmodul und eine
hohe Duktilität des Werkstoffs gewährleisten einen guten Widerstand gegenüber Thermoschockrissen.
Versuche haben gezeigt, daß bei hohen Bremsbeanspruchungen, die entsprechende Erwärmung an der
Reibfläche zur Folge haben, der Kugelgraphit lokal von der Grundmasse gelöst wird und sich bei der anschließenden
Abkühlung in dünnsten Schichten als Karbid abscheidet. Dieser oberflächliche Gefügezustand
stellt eine ausreichende Verschleißfestigkeit, wie sie beim perlitischen Gußeisen gegeben ist, auch
beim ferritischen Kugelgraphitguß sicher.
In der folgenden Tabelle sind die für die Verwendung
als Werkstoff für Rotationskörper wichtigen Daten des erfindungsgemäß zu verwendenden Werkstoffes GGG-ferritisch
anderen bekannten und für Bremstrommeln oder Bremsscheiben bereits verwendeten Werkstoffen
gegenübergestellt. Die Werte sind hierbei für unterschiedliche Temperaturen ermittelt worden, wobei
diese Temperaturbereiche etwa der Erwärmung entsprechen, welche insbesondere bei Scheibenbremsen
an Schienenfahrzeugen in der Praxis vorkommen und gemessen worden sind.
GG-25
GGG-ferrit.
GGG-50
GS-52
verg. 75/90
verg. 75/90
GS-25
CrMo4
verg. 75/90
CrMo4
verg. 75/90
Zugfestigkeit (kp/mm2)
Streckgrenze (kp/mm2)
Ε-Modul (kp/mm2)
Dehnung (%)
Streckgrenze (kp/mm2)
Ε-Modul (kp/mm2)
Dehnung (%)
Zugfestigkeit (kp/mm2)
Streckgrenze (kp/mm2)
Ε-Modul (kp/mm2)
Dehnung (%)
Streckgrenze (kp/mm2)
Ε-Modul (kp/mm2)
Dehnung (%)
bei 20' C
>25
11,000
bei 300 C
• 10,000
| >40 | >50 | >75 | >75 |
| >25 | >32 | >52 | >60 |
| -16,000 | -17,000 | -20,000 | - 20,000 |
| >15 | >7 | >12 | >12 |
| >40 | >50 | >75 | >75 |
| >19 | >26 | >48 | >52 |
| ~ 14,000 | -15,000 | -19,000 | - 19,000 |
| >15 | >7 | >12 | >12 |
Fortsetzung
GG-25
GGG-Icrril.
GGG-50
GS-52
verg. 75/90
GS-25
Cr Mo4
vcrg. 75/90
Cr Mo4
vcrg. 75/90
Zugfestigkeit (kp/mm2)
Streckgrenze (kp/mm2)
Ε-Modul (kp/mm2)
Dehnung (%)
Streckgrenze (kp/mm2)
Ε-Modul (kp/mm2)
Dehnung (%)
bei 500 C
>22
9,500
~ 9,000 >22 >30
>20
~ 9,000
>20
~ 9,000
>45
>35
-13,000
>20
>35
-13,000
>20
>45
>35
- 14,000
>35
- 14,000
Aus dieser Tabelle geht nun ganz Klar hervor, daß
bei allen Temperaturen, die beim Einsatz des Werk- ι j stoffes bei Reibbremsen auftreten können, der erfindungsgemäß
zu verwendende Werkstoff GGG-ferritisch die höchste Dehnung der zusammengestellten
und bisher tür Scheibenbremsen bzw. Rotationskörper verwendeten Werkstoffe besitzt. Andererseits findet
man, daß bei 500 C der erfindungsgemäße Werkstoff den niedrigsten Ε-Modul besitzt, wobei insbesondere
die höherwertigen Werkstoffe GS-52 und GS-25 CrMo.4 wesentlich höhere Werte aufweisen. Daraus ist also zu
ersehen, daß der Werkstoff GGG-ferritisch eine r> wesentlich bessere Beständigkeit gegen Thermoschockrisse
besitzt. Andererseits besitzt aber der erfindungsgemäß zu verwendende Werkstoff genügend
Festigkeit gegen Verschleiß, um die hohe Belastung von auf Reibung beanspruchten Rotationskörpern zu
ertragen. Hinzu kommt, daß durch die Erwärmung und anschließende Abkühlung der in diesem Werkstoff
in dünnsten Schichten als Karbid ausgeschiedene Kugelgraphit eine ausreichende Verschleißfestigkeit
ergibt, welche der Verschleißfestigkeit beim perlitischen Gußeisen entspricht. Daraus resultiert die gute
Eignung dieses Werkstoffes für auf Reibung beanspruchte Rotationskörper, wobei die Hersteilung dieser
Körper nicht mit einer relativ aufwendigen Wärmebehandlung belastet ist.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung, von Gußeisen mit Kugelgraphit der chemischen Zusammensetzung ■3,80 bis 4,10% C
2,65 bis 3,25 % Sibis 0,50% Nibis 0,20% Mn
0,50 bis 1,00% Cu "bis 0,10% Pbis 0,01% Sbis 0,10% Mg
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742440675 DE2440675C3 (de) | 1974-08-24 | 1974-08-24 | Verwendung von Kugelgraphitguß für Rotationskörper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19742440675 DE2440675C3 (de) | 1974-08-24 | 1974-08-24 | Verwendung von Kugelgraphitguß für Rotationskörper |
Publications (3)
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| DE2440675A1 DE2440675A1 (de) | 1976-03-04 |
| DE2440675B2 true DE2440675B2 (de) | 1977-12-01 |
| DE2440675C3 DE2440675C3 (de) | 1984-06-20 |
Family
ID=5924003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19742440675 Expired DE2440675C3 (de) | 1974-08-24 | 1974-08-24 | Verwendung von Kugelgraphitguß für Rotationskörper |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3515198A1 (de) * | 1984-04-28 | 1985-10-31 | Akebono Brake Industry Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Eisenhaltiges bremsscheibenmaterial |
| DE4026611A1 (de) * | 1990-08-23 | 1992-02-27 | Winter Fritz Eisengiesserei | Bremskoerper |
| DE102004056331A1 (de) * | 2004-11-22 | 2006-05-24 | Georg Fischer Fahrzeugtechnik Ag | Sphärogusslegierung und Verfahren zur Herstellung von Gussteilen aus der Sphärogusslegierung |
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|---|---|---|---|---|
| US5323883A (en) * | 1988-09-20 | 1994-06-28 | Nissan Motor Company, Limited | Friction device |
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| DE19735217B4 (de) * | 1997-08-14 | 2004-09-09 | SCHWäBISCHE HüTTENWERKE GMBH | Verbundwerkstoff mit hohem Anteil intermetallischer Phasen, vorzugsweise für Reibkörper |
| DE10141698A1 (de) * | 2001-08-25 | 2003-03-06 | Bosch Gmbh Robert | Schwingungsgedämpftes Bauelement eines Kraftfahrzeugs |
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| DE1213621B (de) * | 1963-05-25 | 1966-03-31 | Amsted Ind Inc | Verwendung einer kugelgraphitischen Gusseisenlegierung fuer Bremsdrehkoerper an Eisenbahnwagenraedern |
-
1974
- 1974-08-24 DE DE19742440675 patent/DE2440675C3/de not_active Expired
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|---|---|
| DE2440675A1 (de) | 1976-03-04 |
| DE2440675C3 (de) | 1984-06-20 |
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Legal Events
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