Kühlung, Scheibenbremse C5 vorne

[DomE]

Klar doch,

inhaltlich zum zu einen aus :

R. Frauendorfer: Elektromagnetische Detektion von Eigenspannungen in PKW-Bremsscheiben als mögliche Ursache für das Bremsrubbeln,
Universität des Saarlandes, Diplomarbeit 2001

und zum anderen aus:

Zerstörungsfreies Prüfverfahren zur sicheren und wirtschaftlichen Bestimmung von Werkstoffeigenschaften in Seriengussbauteilen
R. Frauendorfer, M. Kopp, I. Altpeter, Fraunhofer Institut, Saarbrücken

Musst Du mal schauen, hab ich aus unserer Bilbliothek, ich studiere Fahrzeug- und Verkehrstechnik, Fachrichtung Fahrzeugbau und hab gerade meine Diplomarbeit geschrieben/abgegeben, deshalb hatte ich Zugriff auf das Archiv.

Einfach mal googeln, vielleicht ergibt sich da was.

Gruß vom fast Dipl.Ing.

Dom

[speutz]

In diesem Zusammenhang noch mal eine Frage zum Tempern - Einfahrprocedere - von Bremsscheiben:

Hat schon mal jemand negative Ergebnisse nach diesem Vorgang erzielt, da dieses "Einfahren" doch eine ziemliche Belastung für das Material darstellt, oder ist das in jedem Fall zu empfehlen?

Gruß
Reiner

[c5-freak]

Hey Dom
Klingt interessant, nur leider für mich immer noch einiges unverständlich bzw. ich kann mir wenig drunter vorstellen.

Was ich bisher als Referenz betrachtet habe war dieser Artikel:
https://www.stoptech.com/languages/DE/te...disk.shtml

Was ist deine Meinung dazu, speziell bezüglich der Materialübertragung der Beläge ?

[Eike]

Musst Du mal schauen, hab ich aus unserer Bilbliothek, ich studiere Fahrzeug- und Verkehrstechnik, Fachrichtung Fahrzeugbau und hab gerade meine Diplomarbeit geschrieben/abgegeben, deshalb hatte ich Zugriff auf das Archiv.

Schön. Wenn es eine Möglichkeit gibt als Werkstofftechniker an der FH Osnabrück eine Kopie zu bekommen dann melde ich hiermit Interesse an.

Wie kommst Du darauf das im Temperaturbereich vom Spannungsarmglühen ein gleichmäßiges Gefüge entsteht? Karbidausscheidungen in diesem Temperaturbereich setzen ja irgendwie eine Zwangslösung voraus und das dürfte beim Guß mit langsamer Abkühlung nicht wirklich auftreten?
Oder meinst Du Weichglühen und damit das Einformen und feine Verteilen des Zementits?

Aber vielleicht bin ich ja auch auf dem Holzweg ... komme aus der Stahlecke und hab eher wenig mit Guß als Fertigprodukt zu tun.
e.

[DomE]

Also grundsätzlich möchte ich noch mal kurz erwähnen, das es bei meinem Beitrag um die Frage geht, ob EIGENSPANNUNGEN der Bremsscheibe das berühmte Bremsrubbeln verursachen. Nicht mehr und nicht weniger.

@Eike

Mit kopieren sieht schlecht aus, wollte ich, dürfte ich aber nicht. Da hab ich's halt abgeschrieben. Ihr müsstet an der FH Osnabrück aber das gleiche Archiv haben, gerade in der Werkstofftechnik.

Mir "gleichmäßiges Gefüge" meinte ich einen Zustand, in dem Innere Spannungen abgebaut bzw. der Werkstoff den Spannungen entsprechend gerade plastisch zu fließen beginnt.Also Spannungsarm glühen. Ob dabei ein Verteilen des Zementits (Weisses Gusseisen) im Graphit (schwarzes Gusseisen,Grauguss) stattfindet, weißt Du denke ich besser.
Soweit ich weiß funktioniert Weichglühen doch nur bei Stählen mit weniger als 0,8% Kohlenstoff, Gusseisen hat aber mehr als 2% wenn ich mich nicht irre.Das funktioniert eher wenig bis gar nicht,oder? Eher das Gegenteil...

Du hast aber Recht, ich habe mich unklar ausgedrückt.

Zu den Karbidauscheidungen (also der Ausscheidung des Kohlenstoffes):Was meinst Du mit Zwangslösung genau?

Langsam abgekühlt werden Bremscheiben nicht wirklich. Nur so das es gerade reicht. Da gilt der Spruch so viel wie nötig, so wenig wie möglich. Die Hersteller fahren Ihre eigenen Tests, und wenn sich dabei herausstellt, das X Minuten Zeit ausreichend sind, um unter Normalbedingungen zu funktionieren, dann wird keine Sekunde länger in den Produktionsablauf eingeplant. Und dann kommen so unnormal Leute wie wir...

@C5-freak : Das ein halber Belag auf den Scheiben hängt kann ich mir nur unter ganz exremen Bedingungen vorstellen.
Sicherlich gibt es das so genannte Verglasen, bei dem Kohlenstoff aus den Belägen in die Scheibe diffundiert, die Oberfläche verhärtet und die Beläge damit "poliert" werden und quietschen. Das kommt von zu heftigen Bremsungen in der Einfahrphase, bei denen die Beläge noch nicht richtig tragen (auf der Scheibe sind "Rillen" von der spanenden Bearbeitung die erst egalisiert weren müssen) und damit die Scheibe zu heiß wird und die Beläge "verglasen".Das gilt übrigens nur für Serienmischungen!


An sich klingt es logisch, was Stop tech schreibt, da sind allerdings ein paar Haken.

Er beschreibt beim Einfahren ein Verbrennen des Harzanteiles im Belag.
Mag völlig richtig sein, nur erwähnt er mit keinem Wort das Verhalten einer neuen Scheibe, die zwar mit gebrauchten Klötzen, aber immer noch "ruppig" eingebremst werden soll. Da kommt dann das oben beschriebene mit der Kontaktfläche zum tragen.Vielleicht meint er alles unter Rennbedingungen.

Ob Anhaftungsreibung wirklich nur wegen der selben Materialpaarung stattfindet und auch wirklich so vorkommt kommt mir irgendwie nicht schlüssig vor.

Woher genau soll die Ablagerung auf der Bremscheibe jetzt genau kommen? Von den Belägen, oder? Und die schleift dann an den Belägen vorbei und wird dadurch so stark erhitzt, das sich Graphit in Zementit verwandelt? Und bei 1/100 soll man schon was merken?
Bitte, nimm doch mal einer einen neue Scheibe und messe sie auf Rundlauf. Ich kann mir irgendwie nicht vorstellen, das alle Scheiben dieser Welt mit weniger als 1/100 mm Toleranz geliefert werden...

Gehen wir mal davon aus, das sich wirklich bei über 650°C Graphit in Zementit verwandelt. Müsste man dann nicht jeden Rennscheibe, die einmal kräftig geglüht hat, in die Tonne kloppen können, weil sie zu hart ist?

Ich würde abschliessend sagen , das er bestimmt nicht unrecht hat, das Gefüge der Scheiben und die sowieso vorhandene, partielle Zementitbildung beim giessen vergisst.

Ich denke, das sowohl das Material der Scheiben, das ungleichmäßige Gefüge (Zementit und Graphit) Gefüge beim Giessen sowie das diffundieren des Kohlenstoffes der Beläge in die Scheibe (und damit Karbideinlagerung=Zementit) Erklärung für Bremsrubbeln sind. Das wirkt sich dann so aus wie in meinem ersten Beitrag beschrieben, die Reibkoeffizienten sind ungleich und das ganze wird immer schlimmer.
Die ungleichmäßige Dicke kommt dann meiner Überzeugung nach von der ungleichmäßigen Abnutzung durch verschieden große Reibung.

Milderung könnte da wirklich eine kontrolierte, gleichmäßige Einlagerung von Kohlenstoff durch das bei Stop tech beschriebene Prozedere bieten, aber bitte nur mit eingefahrenen Scheiben!
Wie gesagt könnte, eigentlich werden die Scheiben ja dann an der Oberfläche gehärtet. Das könnte Probleme mit "harten" Belägen geben, die dann quietschen wie die Sau.

Hat jemand schon so eine Einfahrprozedur gemacht und danach KEINE Probleme mit den Scheiben gehabt?

Gruß Dom

[Eike]

Soweit ich weiß funktioniert Weichglühen doch nur bei Stählen mit weniger als 0,8% Kohlenstoff,[...]

Nein. Weichglühen bei übereutektoiden Stählen nennt man auch GKZ Glühen --> Glühen auf kugeligen Zementit. Dabei wird um die S-K Linie des EKD gependelt um ein besseres Auflösen der Zementitlamellen zu erreichen. Ob man das jetzt auch bei Gußeisen macht ist mir relativ egal. Aber beim Spannungsarmglühen ändert sich (im Lichtmikroskop sichtbar) im Gefüge nur was wenn MArtensit vor liegt, also C zwangsgelöst ist. Dann scheiden sich Karbide aus.

Was meinst Du mit Zwangslösung genau?

Martensit.

Langsam abgekühlt werden Bremscheiben nicht wirklich. Nur so das es gerade reicht. Da gilt der Spruch so viel wie nötig, so wenig wie möglich.

Ich gehe mal davon aus das die passende ZTU-Schaubilder haben. Dann kann durch kontrollierte Abkühlung auch gleich das gewünschte Gefüge eingestellt werden.

Und die schleift dann an den Belägen vorbei und wird dadurch so stark erhitzt, das sich Graphit in Zementit verwandelt?

Wie das funktionieren soll ist mir auch völlig unklar.
Diffusion des Belag Cs in die Scheibe ... da könnte man auch mit dem Gegenargument der Entkohlung kommen sobald die Scheibe am Belag vorbei ist


Kann nichtmal jemand eine neue und eine gebrauchte Scheibe opfern? Wäre ein schönes Projekt für zwischendurch die beiden mal Gefügetechnisch zu vergleichen. Arbeite demnächst eh wieder mit Oberwellenanalyse & Co ... da könnt ich ja nochmal zfp technisch ran.
Muß doch ma gucken ob ich die beiden Arbeiten an der FH finde ...
e.

[c5-freak]

Original von Eike
[QUOTE]
Kann nichtmal jemand eine neue und eine gebrauchte Scheibe opfern? Wäre ein schönes Projekt für zwischendurch die beiden mal Gefügetechnisch zu vergleichen. Arbeite demnächst eh wieder mit Oberwellenanalyse & Co ... da könnt ich ja nochmal zfp technisch ran.
Muß doch ma gucken ob ich die beiden Arbeiten an der FH finde ...
e.

2 gebrauchte, "verzogene" Scheiben hab ich noch in der Garage rumliegen...

[CustosOnLinux]

@DomE: Fahr bei meinen Eltern vorbei.
Vor dem Haus steht noch eine blaue Wanne, in dieser sind meine alten Bremsscheiben und warten auf den Schrotthändler.
Die Scheiben sind nicht verzogen gewesen und nur auf Grund der zu greingen Wandstärke gewechselt worden.

[Jochen]

Hat jemand schon so eine Einfahrprozedur gemacht und danach KEINE Probleme mit den Scheiben gehabt?

Ja, ich. Bei meinen BAER Scheiben die vor einbau kältegetempert wurden gab es bis zum Austausch nach 60.000 km keine Probleme.

Was hälst Du denn von dem Kältetemper Prozess der Firma Stratmann? ( http://www.jostrav.de )
In USA als Cryo treatment bekannt.

Grüße

Jochen

[Eike]

Durch einen sehr langsamen Abkühlungsprozeß und eine lange Haltezeit im Tiefst-Temperaturbereich wird dem Material genug Zeit gegeben, um Gitterfehler in den Mikro-kristallen auszuheilen, eine geordnete Kristallstruktur aufzubauen und dabei eine Umwandlung der Mikrostruktur in ein gleichförmiges, feinkörnigeres Gefüge zu erzielen.
Durch mehr Korngrenzen werden die inneren Bindungskräfte gesteigert und eine gleichmäßige Struktur im gesamten Querschnitt des Materials erreicht.

Ist mir nicht ganz klar wie das funktionieren soll. Wenn Gitterfehler beseitigt werden sollen und ein gleichmäßiges, feinkörnies Gefüge erreicht werden soll, ist diese Methode bei Stahl völliger Blödsinn weil Diffusion nur noch langsamer abläuft. Hierfür wäre eine Erwärmung nötig, keine Kühlung.
Btw, Gitterfehler sind die Voraussetzung für hohe Festigkeiten und nicht umgekehrt.

Bei Kohlenstoffstählen wird Rest-Austenit nahezu vollständig ( ca. 99,3 %) in Martensit umgewandelt, Kohlenstoffausscheidungen werden gleichmäßig verteilt, und es bilden sich sehr viele ultrafeine Eisenkarbid-Partikel, die sich zwischen den bestehenden größeren Partikeln ablagern.

Ja, das mit dem Restaustenit ist der Grund warum es gerne bei Messern und sonstigen Schneidwerkzeugen gemacht wird ... wobei ich Toleranzangaben von <1% für unseriös halte.

Der Prozeß ist einmalig, dauerhaft und nicht umkehrbar [...]

Natürlich kann das rückgängig gemacht werden ... z.B. bei Bremsscheibentemperaturen um 720°C
Karbidausscheidungen aus dem Martensit (ja, der aus dem Restaustenit) gibt es auch schon bei 200°C

Im Gußbereich werden Materialien spannungsfrei [...]

Spannungsfrei ... das will ich sehen

[...] und es beeinflußt auch nicht die vorhandene Härte.

Was passiert denn wenn ich Restaustenit in Martensit umwandele? Die Härte steigt ...


Ich habe mich zwar noch nicht ausführlich mit dem Thema Kälte-Tempern beschäftigt, aber so ganz klar warum das so sein soll wie die schreiben ist mir das nicht. Auch hier hätte ich gerne eine unbehandelte Scheibe und eine nach dem Kälte-Tempern.
e.


EDIT:

Kälte-Tempern ist kein weiteres „Härten“ der Werkzeuge, vielmehr beobachtet man gelegentlich das der Härtewert in HRc um 1 Punkt absinkt. Dies ist eine Folge des erneuten Anlassens nach dem Tiefkühlzyklus.

Aha. Es wird nach dem Tempern nochmal angelassen. Das ist natürlich eine Erklärung für die KArbidausscheidungen und den annähernd gleichen Härtewert. Trotzdem zwei widersprüchliche Aussagen auf deren Seite.