一種高性能銅基摩擦片及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于摩擦片【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種高性能銅基摩擦片及其生產(chǎn)工藝，高性能銅基摩擦片由下列重量份數(shù)的物質(zhì)組成：銅：80～85份；鐵：10～15；錫：6～10份；二氧化硅：5～10份；二硫化鉬：3～5份；鋁酸鈣：5～9份；石墨：5～10份；煤油：0.5～1.5，其生產(chǎn)工藝包括混料、壓制成型、燒結(jié)、檢驗等工藝，優(yōu)點是：本發(fā)明的摩擦性能及抗壓強度好，磨損率低，對環(huán)境的污染低，制動平穩(wěn)、柔和、安全、可靠，適用于車輛制動用摩擦片。
【專利說明】一種高性能銅基摩擦片及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于摩擦片【技術(shù)領(lǐng)域】，特指一種高性能銅基摩擦片及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 摩擦材料是一種應(yīng)用在動力機械上，依靠摩擦作用來執(zhí)行制動和傳動動能的部件 材料。任何機械設(shè)備與運動的各種車輛都必須要有制動或傳動裝置。摩擦材料是這種制動 或傳動裝置上的關(guān)鍵性部件。它最主要的功能是通過摩擦來吸收或傳遞動力。如離合器片 傳遞動力，制動片吸收動能。它們使機械設(shè)備與各種機動車輛能夠安全可靠地工作。所以 說摩擦材料是一種應(yīng)用廣泛又至關(guān)重要的材料。
[0003] 特別是近年來，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，人們對制動性能的要求越來越高，開始 研發(fā)銅基型摩擦材料，現(xiàn)有銅基型摩擦材料主要以無機纖維和幾種有機纖維混雜組成，無 石棉，無金屬。其特點：一是無石棉符合環(huán)保要求；二是無金屬和多孔性材料的使用可降低 制品密度，有利于減少損傷制動盤（鼓）和產(chǎn)生制動噪音的程度；三是摩擦材料不生銹，不 腐蝕，不粘附對偶；四是磨耗低，輪轂上的落灰少。
[0004] 現(xiàn)有非銅基摩擦材料存在下列缺點：一是摩擦性能不穩(wěn)定；二是使用壽命短；三 是噪音較大；四是容易劃傷摩擦對偶，產(chǎn)生事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種高性能銅基摩擦片及其生產(chǎn)工藝。
[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0007] -種高性能銅基摩擦片，由下列重量份數(shù)的物質(zhì)組成：銅：80?85份；鐵：10? 15 ;錫：6?10份；二氧化娃：5?10份；二硫化鑰：3?5份；錯酸|丐：5?9份；石墨：5? 10份；煤油：〇. 5?1. 5。
[0008] 上述物質(zhì)的粒度或形態(tài)為：銅：彡200目；鐵：150目?200目；錫：彡200目；二氧 化硅：< 100目；二硫化鑰：膠體粉劑；錯酸鈣：< 100目；石墨：< 100目；煤油：液體。
[0009] -種高性能銅基摩擦片的生產(chǎn)工藝，按下列步驟制備而成：
[0010] (1)混料：
[0011] 1)稱取規(guī)定重量份數(shù)的石墨、二硫化鑰分別裝入料盤，先放入烘干箱內(nèi)烘干，每次 裝料厚度不超過30mm，烘干溫度為100度，保溫不小于3小時，再在箱內(nèi)或箱外冷卻至室溫， 放置干燥器內(nèi)保存24?48小時；
[0012] 2)稱取規(guī)定重量份數(shù)的鐵、銅和二硫化鑰放入混料器內(nèi)，均勻混合，然后倒入混料 筒內(nèi)，混合半小時；
[0013] 3)將上述步驟2)中取得的混合料倒入混料器內(nèi)，再加入剩余規(guī)定重量份數(shù)的原材 料均勻混合，最后加入規(guī)定重量份數(shù)的煤油均勻攪拌，混料時間為24小時；
[0014] 4)從盛料筒的上、中、下層各取8?15g檢驗混料的均勻度，若不符合混料要求，則 重新混料一次，并儲存；
[0015] (2)壓制成型
[0016] 將步驟（1)之4)中儲存的混料在模具中壓制成毛坯：壓制壓力：200?300MPa ;壓 制密度：3. 5?4. 5g/Cm3 ;毛坯存放期：< 20天；
[0017] (3)燒結(jié)：
[0018] 將步驟（2)壓制成型的毛坯放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，其中：
[0019] 1)在4小時時間內(nèi)，爐內(nèi)溫度由始溫?680°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在0· 5kg ;
[0020] 2)在4?5小時時間內(nèi)，爐溫升至680°C?790°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在0.8kg ;
[0021] 3)在5?6小時時間內(nèi)，爐溫升至790°C?900°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在I. 3kg ;
[0022] 4)在6?8小時時間內(nèi)，爐溫升至900°C?990°C ±30范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在 2. 6kg ；
[0023] 5)爐溫升至990°C ±30范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2. 6kg，燒結(jié)時間3小時；
[0024] 6)水冷降溫：爐溫降至（9901：±30)?9001：范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2.61^;
[0025] 7)取件，爐溫彡100°C ;
[0026] (4)檢驗，在干式工作環(huán)境下檢驗：
[0027] 1)在負(fù)荷60kg、鋼球直徑I. 588mm的洛氏硬度計上檢驗測定：硬度HRF45?75， 試環(huán)對偶材料為30CrSiMoVA ;
[0028] 2)密度：4 ?6. 5g/Cm3 ;
[0029] 3)抗壓強度：700 ?720kg/mm2 ;
[0030] 4)轉(zhuǎn)速達(dá)7000rpm時的平均摩擦系數(shù)為：彡0· 20 ;
[0031] 5)剎車比壓：P=O. 6Mpa ;
[0032] 6)轉(zhuǎn)動慣量：0· OOlSkg m2 ;
[0033] 7)在MM1000摩擦試驗機上，單位壓力：15kg/cm2 ;
[0034] 上述的步驟（1)中制得的混料的儲存期不超過15天。
[0035] 上述的步驟（3)燒結(jié)后經(jīng)（4)檢驗不合格的產(chǎn)品可返爐再次進(jìn)行燒結(jié)，總爐燒燒 結(jié)次數(shù)不超過三次。
[0036] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)突出且有益的技術(shù)效果是：
[0037] 1、本發(fā)明的摩擦性能好，摩擦系數(shù)適中，性能穩(wěn)定，在不同的使用環(huán)境、速度、壓力 及濕度變化時，其摩擦系數(shù)適中穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速達(dá)7000rpm時的平均摩擦系數(shù)： 彡 0· 20。
[0038] 2、本發(fā)明的抗壓強度好，抗壓強度為715kg/mm2。
[0039] 3、本發(fā)明的由于金屬材料與銅基材料的協(xié)同作用，磨損率低。
[0040] 4、本發(fā)明在使用過程中，生產(chǎn)的氣體及粉末少，對環(huán)境的污染低，制動平穩(wěn)、柔和、 安全、可靠。

【具體實施方式】
[0041] 下面結(jié)合以具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0042] 一種高性能銅基摩擦片，由下列重量份數(shù)的物質(zhì)組成：銅：80?85份；鐵：10? 15 ;錫：6?10份；二氧化娃：5?10份；二硫化鑰：3?5份；錯酸|丐：5?9份；石墨：5? 10份；煤油：〇. 5?1. 5。
[0043] 上述物質(zhì)的粒度或形態(tài)為：銅：彡200目；鐵：150目?200目；錫：彡200目；二氧 化硅：< 100目；二硫化鑰：膠體粉劑；錯酸鈣：< 100目；石墨：< 100目；煤油：液體。
[0044] 一種高性能銅基摩擦片的生產(chǎn)工藝，按下列步驟制備而成：
[0045] (1)混料：
[0046] 1)稱取規(guī)定重量份數(shù)的石墨、二硫化鑰分別裝入料盤，先放入烘干箱內(nèi)烘干，每次 裝料厚度不超過30mm，烘干溫度為100度，保溫不小于3小時，再在箱內(nèi)或箱外冷卻至室溫， 放置干燥器內(nèi)保存24?48小時；
[0047] 2)稱取規(guī)定重量份數(shù)的鐵、銅和二硫化鑰放入混料器內(nèi)，均勻混合，然后倒入混料 筒內(nèi)，混合半小時；
[0048] 3)將上述步驟2)中取得的混合料倒入混料器內(nèi)，再加入剩余規(guī)定重量份數(shù)的原材 料均勻混合，最后加入規(guī)定重量份數(shù)的煤油均勻攪拌，混料時間為24小時；
[0049] 4)從盛料筒的上、中、下層各取8?15g檢驗混料的均勻度，若不符合混料要求，則 重新混料一次，并儲存；
[0050] (2)壓制成型
[0051] 將步驟（1)之4)中儲存的混料在模具中壓制成毛坯：壓制壓力：200?300MPa ;壓 制密度：3. 5?4. 5g/Cm3 ;毛坯存放期：< 20天；
[0052] (3)燒結(jié)：
[0053] 將步驟（2)壓制成型的毛坯放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，其中：
[0054] 1)在4小時時間內(nèi)，爐內(nèi)溫度由始溫?680°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在0· 5kg ;
[0055] 2)在4?5小時時間內(nèi)，爐溫升至680°C?790°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在0.8kg ;
[0056] 3)在5?6小時時間內(nèi)，爐溫升至790°C?900°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在I. 3kg ;
[0057] 4)在6?8小時時間內(nèi)，爐溫升至900°C?990°C ±30范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在 2. 6kg ；
[0058] 5)爐溫升至990°C ±30范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2. 6kg，燒結(jié)時間3小時；
[0059] 6)水冷降溫：爐溫降至（9901：±30)?9001：范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2.61^;
[0060] 7)取件，爐溫彡KKTC ;
[0061] (4)檢驗，在干式工作環(huán)境下檢驗：
[0062] 1)在負(fù)荷60kg、鋼球直徑I. 588mm的洛氏硬度計上檢驗測定：硬度（Hardness): HRF45?75,試環(huán)對偶材料為30CrSiMoVA ;
[0063] 2)密度（Density) :4 ?6. 5g/Cm3 ;
[0064] 3)抗壓強度（Compression Strength) :700 ?720kg/mm2 ;
[0065] 4)轉(zhuǎn)速（Rotational Speed)達(dá) 7000rpm 時的平均摩擦系數(shù)（Friction Coefficient)為：彡 0· 20 ;
[0066] 5)剎車比壓（Braking) :Ρ=0· 6Mpa ;
[0067] 6)轉(zhuǎn)動慣量（Moment of Inertia) :0· 0018kg m2 ;
[0068] 7)在MMlOOO摩擦試驗機上，單位壓力：15kg/cm2 ;
[0069] 上述的步驟（1)中制得的混料的儲存期不超過15天。
[0070] 上述的步驟（3)燒結(jié)后經(jīng)（4)檢驗不合格的產(chǎn)品可返爐再次進(jìn)行燒結(jié)，總爐燒燒 結(jié)次數(shù)不超過三次，所述的燒結(jié)不合格的產(chǎn)品為達(dá)不到步驟（4)檢驗指標(biāo)的產(chǎn)品。
[0071] 本發(fā)明具體實施例中各物質(zhì)的取值舉例如下表：單位：kg
[0072]

【權(quán)利要求】
1. 一種高性能銅基摩擦片，其特征在于：由下列重量份數(shù)的物質(zhì)組成：銅：80?85份； 鐵：10?15 ;錫：6?10份；二氧化硅：5?10份；二硫化鑰：3?5份；錯酸鈣：5?9份； 石墨：5?10份；煤油：0? 5?1. 5。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能銅基摩擦片，其特征在于：所述物質(zhì)的粒度或形 態(tài)為：銅：< 200目；鐵：150目?200目；錫：< 200目；二氧化硅：< 100目；二硫化鑰：膠 體粉劑；鋁酸鈣1〇〇目；石墨：< 1〇〇目；煤油：液體。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種高性能銅基摩擦片的生產(chǎn)工藝，其特征在于：按下列步驟 制備而成： (1) 混料： 1) 稱取規(guī)定重量份數(shù)的石墨、二硫化鑰分別裝入料盤，先放入烘干箱內(nèi)烘干，每次裝料 厚度不超過30_，烘干溫度為100度，保溫不小于3小時，再在箱內(nèi)或箱外冷卻至室溫，放置 干燥器內(nèi)保存24?48小時； 2) 稱取規(guī)定重量份數(shù)的鐵、銅和二硫化鑰放入混料器內(nèi)，均勻混合，然后倒入混料筒 內(nèi)，混合半小時； 3) 將上述步驟2)中取得的混合料倒入混料器內(nèi)，再加入剩余規(guī)定重量份數(shù)的原材料均 勻混合，最后加入規(guī)定重量份數(shù)的煤油均勻攪拌，混料時間為24小時； 4) 從盛料筒的上、中、下層各取8?15g檢驗混料的均勻度，若不符合混料要求，則重新 混料一次，并儲存； (2) 壓制成型 將步驟（1)之4)中儲存的混料在模具中壓制成毛坯：壓制壓力：200?300MPa ;壓制 密度：3. 5?4. 5g/Cm3 ;毛坯存放期：< 20天； (3) 燒結(jié)： 將步驟（2)壓制成型的毛坯放入燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，其中： 1) 在4小時時間內(nèi)，爐內(nèi)溫度由始溫?680°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在0. 5kg ; 2) 在4?5小時時間內(nèi)，爐溫升至680°C?790°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在0. 8kg ; 3) 在5?6小時時間內(nèi)，爐溫升至790°C?900°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在1. 3kg ; 4) 在6?8小時時間內(nèi)，爐溫升至900°C?990°C ±30范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2. 6kg ; 5) 爐溫升至990°C ±30范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2. 6kg，燒結(jié)時間3小時； 6) 水冷降溫：爐溫降至（990°C ±30)?900°C范圍內(nèi)，爐內(nèi)壓力控制在2. 6kg ; 7) 取件，爐溫彡100°C ; (4) 檢驗，在干式工作環(huán)境下檢驗： 1) 在負(fù)荷60kg、鋼球直徑1. 588mm的洛氏硬度計上檢驗測定：硬度HRF45?75,試環(huán) 對偶材料為30CrSiMoVA ; 2) 密度：4 ?6. 5g/Cm3 ; 3) 抗壓強度：700 ?720kg/mm2 ; 4) 轉(zhuǎn)速達(dá)7000rpm時的平均摩擦系數(shù)為：> 0. 20 ; 5) 剎車比壓：P=0. 6Mpa ; 6) 轉(zhuǎn)動慣量：〇. 0018kg m2 ; 7) 在MM1000摩擦試驗機上，單位壓力：15kg/cm2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高性能銅基摩擦片的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述的步 驟（1)中制得的混料的儲存期不超過15天。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高性能銅基摩擦片的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述的步 驟（3)燒結(jié)后經(jīng)（4)檢驗不合格的產(chǎn)品可返爐再次進(jìn)行燒結(jié)，總爐燒燒結(jié)次數(shù)不超過三次。
【文檔編號】C22C9/00GK104419845SQ201310410444
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】鄭士洋 申請人:三門臺基摩擦材料有限公司