專利名稱：：一種摩擦片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于以粉末冶金法燒結(jié)制動器的摩擦材料，特別適宜制造飛機、坦克、船舶、采礦設(shè)備、重載工程車輛的摩擦片。已知的粉末冶金摩擦材料(美國專利2·784·105)是以鋁紅柱石或含有鋁紅柱石的脆性材料作為主要摩擦元素，其基體強度低。為此，這種摩擦材料的粉末必須在加強杯(又稱加固套)或模具中壓制。如果壓坯是在模具中壓制，則需要在燒結(jié)前或燒結(jié)后嵌入加強杯中。這種帶有加強杯的摩擦片，在使用過程中容易劃傷摩擦對偶件。本發(fā)明的目的在于強化材料基體，增強耐磨性，可以不利用加強杯。本發(fā)明的特征在于該摩擦片的組成為銅45～58%、鐵10～24%、錫0.5～2.0%、鉬2.0～5.0%、錳0.6～2.5%、二硫化鉬1.0～3.0%、石墨10～12%、二氧化硅5.0～10%、碳化硅1.0～3.0%、三氧化二鋁1.0～3.0%(重量百分比)。其中錳以硅錳鐵合金形態(tài)加入，目的是為了保證硅和錳對基體材料的合金化程度。本發(fā)明的關(guān)鍵是粉料的混合程序首先需按上述成分把粉狀的銅、鐵、鉬、錫、硅錳鐵、二硫化鉬裝入混料機，經(jīng)預(yù)合金化后再加入二氧化硅、三氧化二鋁、碳化硅及0.3～0.5%的煤油，繼續(xù)混合2.5～3.5小時，然后加入石墨充分混合均勻。所加入的各成分應(yīng)符合下列給出的顆粒度(目)銅-200、鐵-200、錫-200～+350、鉬-200、硅錳鐵-200、二硫化鉬-120、石墨-28～+60、二氧化硅-30～+100、三氧化二鋁-40～+80和-100～+140、碳化硅-60～+120。本發(fā)明推薦加入占三氧化二鋁總量25～35%的-100～+140目的細(xì)粉，其余為-40～+80目的粗粉。這種細(xì)粉能提高基體硬度，粗粉作為摩擦調(diào)節(jié)劑可增強摩擦系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性。為了保證摩擦片的摩擦穩(wěn)定性及提高材料基體的強度，本發(fā)明推薦在添加的二氧化硅中，將多角狀石英砂進(jìn)行濕式球磨強化處理，然后經(jīng)水洗篩分淘汰，把多角形石英砂變?yōu)榻频容S形。這種等軸形石英砂占所加二氧化硅含量的20～30%、天然球狀石英砂占70～80%;三氧化二鋁、碳化硅均為多角狀。把按照本發(fā)明成分及混料方法混合均勻的粉料，以4～5t/cm2的壓力將壓坯密度達(dá)到4.5～4.8g/cm3，粘結(jié)到鋼背上，以25～30kgf/cm2的壓力，在N2、H2混合氣氛中，于970～1000℃保溫2～4小時，隨后冷卻。按照本發(fā)明方法制造的摩擦片，與本單位發(fā)明的粉末冶金鐵基雙金屬摩擦對偶件(中國專利申請?zhí)?6108726)或30CrSiMoVA鋼的對偶件組成摩擦副，適用于高負(fù)載或超高負(fù)載的制動器。實施例1配方1</tables>配方2</tables>配方3</tables>實施例2首先把上述三種配方中的粉狀銅、鐵、錫、鉬、硅錳鐵二硫化鉬裝入混料機中預(yù)合金化2小時，再加入二氧化硅、三氧化二鋁、碳化硅，如果含有棕剛玉或者莫來石，也在這時加入，同時要加入0.3～0.5%的煤油，混合3小時，最后加入石墨再繼續(xù)混合8小時。上述實施例1中列舉的三種配方，以這種混料工藝制造的摩擦片，分別與本單位發(fā)明的粉末冶金鐵基雙金屬摩擦對偶件或30CrSiMoVA鋼的對偶件組成摩擦副，分別用于圖-154M型、737型及DC-9型民用飛機上，其臺架試車及模擬剎車試驗的結(jié)果如下表權(quán)利要求1.一種粉末冶金銅基摩擦片，主要成分為銅、鐵、錫、二氧化硅、三氧化二鋁、莫來石和石墨，其特征在于該元件的組成為銅45～58%、鐵10～24%、錫0.5～2.0%、鉬2.0～5.0%、錳0.6～2.5%、二硫化鉬1.0～3.0%、石墨10～12%、二氧化硅5.0～10%、碳化硅1.0～3.0%、三氧化二鋁1.0～3.0%(重量百分比)。2.一種如權(quán)利要求1所述摩擦片的制造方法，包括混粉、冷壓成型、加壓燒結(jié)，其特征是在混粉過程中，先將粉狀的銅、鐵、鉬、錫、硅錳鐵、二硫化鉬預(yù)合金化，再加入二氧化硅、三氧化二鋁、碳化硅及0.3～0.5%的煤油混合2.5～3.5小時，最后加入石墨，將粉料混合均勻。3.根據(jù)權(quán)利要求2的制造方法，其特征是在所加入的三氧化二鋁中，顆粒度為-100～+140目的占25～35%，-40～+80目的占65～75%。4.根據(jù)權(quán)利要求2的制造方法，其特征是在添加的二氧化硅中，包含經(jīng)過濕式球磨強化處理變?yōu)榻频容S形的石英砂20～30%，天然球狀石英砂70～80%。全文摘要一種成分為銅45～58％、鐵10～24％、錫0.5～2.0％、鉬2.0～5.0％、錳0.6～2.5％、二硫化鉬1.0～3.0％、石墨10～12％、二氧化硅5.0～10％、碳化硅1.0～3.0％、三氧化二鋁1.0～3.0％(重量百分比)的摩擦材料，經(jīng)分級混料，加壓燒結(jié)使之與鋼背連為一體構(gòu)成摩擦片，與粉末冶金鐵基雙金屬(中國專利申請?zhí)?6108726)或30CrSiMoVA鋼材質(zhì)的對偶件，組成摩擦副，用于飛機、坦克、船舶、采礦設(shè)備、重載工程車輛的制動器。文檔編號C22C1/05GK1032195SQ8710635公開日1989年4月5日申請日期1987年9月19日優(yōu)先權(quán)日1987年9月19日發(fā)明者李建國,黃發(fā)軍,吳成義,郭娟申請人:北京摩擦材料廠