Grafen-brons kompositer för förbättrad tribologisk prestanda i lastbilsväxellådor

Viktiga resultat som projektet gav

Det finns stort intresse att hitta nya materiallösningar för gaffeldynorna i lastbilsväxellådan. Idag är materialet i dessa dynor blybrons ett giftigt material. Nya ersättningsmaterial efterfrågas samtidigt som det finns ett behov att även förbättra applikationens friktions- och slitageprestanda. Detta projekt bevisade att brons med toroidal grafen som tillsats har ett bättre slitagemotstånd än blybrons i glidande kontaktsituationer.

Långsiktiga effekter som förväntas

I projektet undersöktes potentialen med grafen som tillsats i brons för att uppnå materialegenskaper som efterfrågas. Den tribologiska testningen utförd under fram- och tillbakagående glidande kontakt mot stål från slutapplikationen visade att slitage-egenskaperna av brons tydligt förbättrades i funktion av en ökande halt av toroidal grafen. Projektet visade att blybrons i gaffeldynorna kan potentiellt ersättas med den nya utvecklade materialtypen samtidigt som flera positiva effekter kan uppnås för slutanvändaren.

Upplägg och genomförande

Pulvermetallurgisk het isostatisk pressning (PM HIP) användes för tillverkning av prover med varierande halter av toroidal grafen i brons. Två olika parameteruppsättningar testades för HIP densifieringen. Testerna visade att toroidal grafen ökande varmhållfastheten av brons vid höga temperaturer. Mikrostrukturen av de utvecklade materialen var likvärdiga. Den utförda tribologiska testningen visade att slitage-egenskaperna av brons tydligt förbättrades i funktion av en ökande halt av toroidal grafen.