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Puissance de freinage et influence de la microstructure de nouvelles fontes pour disques de freins poids lourds

type de publication      article dans une revue sans comité de lecture
date de publication 2013
auteur(s) Collignon Mathilde; Regheere Gilles; Cristol Anne-Lise; Desplanques Yannick; Balloy David
journal (abréviation) Fonderie Magazine (Fonderie Magazine)
volume (numéro) 37
  
pages 18 – 37
résumé On sait que les freins de poids lourds dissipent plusieurs mégajoules d'énergie par seconde entrainant de fortes contraintes thermiques dans les pièces de frottement. Le problème de rupture prématurée par fissuration des disques de freins de poids lourds est donc un sujet préoccupant. Une amélioration du tracé et du matériau de ce type de disque de frein peut conduire à un freinage plus efficace. Cette étude est centrée sur ce dernier aspect et a pour objectif le développement de nouveaux matériaux à même d'augmenter la durée de vie des disques de frein. Pour ce faire, des essais de freinage ont été réalisés sur un tribomètre de freinage conçu spécialement pour cette étude. Les garnitures de freins qui ont été utilisées sont constituées d'un matériau pour garnitures du commerce. Deux nouvelles fontes avec différentes morphologies de graphite ont été comparées à une fonte à graphite lamellaire habituellement utilisée pour ce type de disque de frein. Pour contrôler le comportement en frottement et le comportement thermique de ces deux fontes, des essais de freinage d'arrêt avec une énergie et une puissance croissantes et des essais de ralentissements ont été réalisés pour obtenir des effets d'accumulation de chaleur. Les phénomènes thermiques ont été étudiés en effectuant des mesures de température dans la masse et un contrôle à infrarouge de la surface des disques. Le comportement au frottement, la puissance de freinage et les variations de charge thermique ont été analysés en fonction du degré d'énergie dissipée. Les deux nouvelles fontes ont présenté une puissance de freinage équivalente à celle de la fonte à graphite lamellaire et ont emmagasiné la même quantité de chaleur selon leur propriétés thermophysiques. L'examen de la surface des pièces de frottement a révélé des mécanismes d'endommagement liés à la morphologie du graphite. Les surfaces présentant un graphite interdendritique ont montré moins de déformations plastiques.
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