CN100343549C - 环保节能汽车刹车片及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保节能汽车刹车片及其生产方法，其特征在于：由下列组分和重量比配制而成；铁∶铅∶石墨∶二氧化硅∶磷∶硫磺粉∶硬脂酸锌∶润滑油＝(77-85)∶(2-3)∶(9-15)∶(1-3)∶(0.7-1)∶(0.3-0.8)∶(0.6-0.8)∶(0.01-0.03)，其生产方法为：铸铁屑破碎成60-100目粉后，置于容器中送入电炉内加温，还原成纯铁含量97-98.5%，加入铅粉，石墨粉，磷铁粉，硫磺粉和硬脂酸锌粉和润滑油，混合均匀后送入汽车刹车片模具内4-5T/cm2压制成型后，取出，置入容器中送入高温电炉烧结2小时，冷却后，钻固定螺钉孔即可，采用本发明节约了珍贵资源，降低了产品成本；产品的耐磨性能提高，减少了对偶元件的磨损。
Description
技术领域
本发明涉及一种制动器技术领域，尤其是一种环保节能汽车刹车片及其生产方法。
背景技术
众所周知，刹车片是汽车必不可少的安全配件。原有的石棉树脂刹车片由于严重污染环境，危害人类健康，多数国家已禁止使用，原有的粉末冶金刹车片如从前苏联引进的2811刹车片原料配方为铁69％，钼4％，铜5％，铅10％，石墨11％，二氧化硅1％。这种配料的刹车片存在以下缺陷：一是与对偶材料刹车鼓或刹车盘某些性能不匹配，造成对偶材料磨损大，其次是需要使用价格昂贵的钼及用铜量较大，不利于资源节约，增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种资源丰富，价格低，减少对偶材料磨损的环保节能汽车刹车片，本发明由下列组份和重量比配制而成；铁∶铅∶石墨∶二氧化硅∶磷∶硫磺粉∶硬脂酸锌∶润滑油＝(77-85)∶(2-3)∶(9-15)∶(1-3)∶(0.7-1)∶(0.3-0.8)∶(0.6-0.8)∶(0.01-0.03)。
必要时可加入0-1.5重量比的铜。
其生产方法如下：铸铁屑破碎成60-100目粉后，置于容器中送入电炉内加温至700-750℃，1.5-2.5小时还原成纯铁含量97-98.5％，测定纯铁含量、磷、硅含量，并按铁∶铅∶石墨∶二氧化硅∶磷∶硫磺粉∶硬脂酸锌∶润滑油＝(77-85)∶(2-3)∶(9-15)∶(1-3)∶(0.7-1)∶(0.3-0.8)∶(0.6-0.8)∶(0.01-0.03)重量比准确取量，加入180-200目的铅粉，再加入60-80目的石墨粉，80-100目磷铁粉，再加入80-100目硫磺粉和硬脂酸锌粉，最后加入润滑油，混合均匀后送入汽车刹车片模具内4-5T/cm2压制成型后，取出，置入容器中送入高温电炉以1050-1080℃烧结2小时，取出冷却后，钻固定螺钉孔即可。
本发明主要利用铸铁切削加工的废料制作成铁粉，既变废为宝节约资源，又降低了生产成本，加之本发明免去价格昂贵的钼原料，减少或不用铜原料，使生产成本有较大幅度下降。本发明中添加磷、硫磺原料，主要的是充分发挥磷、硫的化学功能，磷添加到0.7-1％对铁基材料的磨擦性能有良好的影响，特别是在烧结过程中，通过扩散使铁素体基体合金化，在晶界上形成厚度为0.95-1.33um的磷化物共晶网的组织最耐磨，它的硬度为1499-1960mpa，抗弯的强度为451mpa，剪切强度为71mpa。硫的含量添加到0.3-0.8％相当于含二硫化钼2.5％，这是最佳配方含量，过高会影响摩擦系数，所以增加的含硫量减少了磨损。另一方面加入上述原料可使材料的强度和硬度有所降低，对于对偶材料磨损作用较小，对偶材料的磨损减少，从材料安装结构上，提供了空气流通通道，加强了通风冷却，同时排除了摩擦表面磨损颗粒。避免增加磨粒磨损，因此从实际运用中，充分体现了对偶材料磨损少的特点。
本发明经检测，各项指标均符合国家标准要求，即平均动磨擦系数0.3，静磨擦系数0.45，磨损率小于5.0×10-7，密度4.2-5.3表现硬度HB30-60，横向断切强度＞50，适用于各型汽车制动带(片)。
从上述情况可知，本发明的目的是可以实现的，与现有技术相比具有以下优点：一是免去使用价格昂贵的钼，不用或少用铜，节约了珍贵资源，降低了产品成本；二是产品的耐磨性能提高，产品的强度和硬度适中，减少了对偶元件的磨损。
具体实施方式
实施例1：按下列组份和重量比备料；含铁量在97％以上，粒度60-80目的铁粉77-85公斤，含量为98-99％的粒度为180-200目的铅粉2-3公斤，含量为98-99.5％的粒度为60-80目的石墨粉9-15公斤，含量为98-99.5％的粒度为80-100目的二氧化硅粉1-3公斤，含磷为17-21粒度为80-100目的磷化铁3.2-5公斤，含量为98-99.5％粒度为60-100目的硫磺粉0.3-0.8公斤，含量为98-99％硬脂酸锌粉0.6-0.8公斤，润滑油0.01-0.03公斤。
具体制作方法如下：(1)铸铁屑破碎成60-100目粉状后，置于容器中送入电炉内加温至700℃2小时，还原成纯铁含量为97％的铁粉冷却后备用。(2)对铁粉的含铁量、含磷量、含硫量进行检测，并根据检测数据确定其它各组份准确用量。本实施例选用含铁量97％、含磷0.15、含硫0％的铁粉80公斤，加入铅粉2.5公斤、石墨粉12.5公斤、二氧化硅粉2.3公斤、含磷17.5％的磷化铁3.2公斤，硫磺粉0.8公斤，硬脂酸锌粉0.75公斤、润滑油0.02公斤，将上述各组份混合均匀后置于汽车刹车片模具中，用4T/cm2压力压制成型后取出，置入容器中送入高温电炉以1050℃烧结2小时，取出冷却后，钻固定螺孔即可。
实施例2：按下列组份和重量比备料；含铁量在98.5％、含磷0.1％、含硫0.1％。以上，粒度60-80目的铁粉77公斤，含量为98的粒度为180-200目的铅粉2公斤，含量为98％的粒度为60-80目的石墨粉15公斤，含量为98％的粒度为80-100目的二氧化硅粉3公斤，含磷为21％粒度为80-100目的磷化铁4.7公斤，含量为98％粒度为60-100目的硫磺粉0.5公斤，含量为98％硬脂酸锌粉0.6公斤，润滑油0.01公斤，含铜量为98％，粒度为200目的铜粉1.5公斤。
具体制作方法如下：(1)铸铁屑破碎成60-100目粉状后，置于容器中送入电炉内加温至750℃1.5小时，还原成纯铁含量为98.5％的铁粉冷却后备用。(2)对铁粉的含铁量、含磷量、含硫量进行检测，并根据检测数据确定其它各组份准确用量。本实施例选用含铁量98.5％、含磷0.10、含硫0.1％的铁粉77公斤，加入99％的铅粉2公斤、石墨粉15公斤、二氧化硅粉1公斤、磷化铁4.7公斤，硫磺粉0.5公斤，硬脂酸锌粉0.60公斤、润滑油0.01公斤，含铜量为98％，粒度为200目的铜粉1.5公斤，将上述各组份混合均匀后置于汽车刹车片模具中，用5T/cm2压力压制成型后取出，置入容器中送入高温电炉以1100℃烧结2小时，取出冷却后，钻固定螺孔即可。
实施例3：按下列组份和重量比备料；含铁量在98.5％以上，粒度60-80目的铁粉85公斤，含量为98.5％的粒度为180-200目的铅粉3公斤，含量为99.5％的粒度为60-80目的石墨粉9公斤，含量为99.5％的粒度为80-100目的二氧化硅粉1公斤，含磷为19％粒度为80-100目的磷化铁5公斤，含量为99.5％粒度为60-100目的硫磺粉0.3公斤，含量为99％硬脂酸锌粉0.8公斤，润滑油0.03公斤，含铜量为99％，粒度为200目的铜粉1公斤。
具体制作方法如下：(1)铸铁屑破碎成60-100目粉状后，置于容器中送入电炉内加温至730℃1.8小时，还原成纯铁含量为98.5％的铁粉冷却后备用。(2)对铁粉的含铁量、含磷量、含硫量进行检测，并根据检测数据确定其它各组份准确用量。本实施例选用含铁量98.5％、含磷0.15、含硫0.2％的铁粉85公斤，加入铅粉3公斤、石墨粉9公斤、二氧化硅粉1公斤、磷化铁5公斤，硫磺粉0.3公斤，硬脂酸锌粉0.80公斤、润滑油0.03公斤，铜粉1公斤，将上述各组份混合均匀后置于汽车刹车片模具中，用4.5T/cm2压力压制成型后取出，置入容器中送入高温电炉以1080℃烧结1.8小时，取出冷却后，钻固定螺孔即可。
实施例4：按下列组份和重量比备料；含铁量在97.5％以上，粒度60-80目的铁粉75公斤，含量为98.5％的粒度为200目的铅粉3公斤，含量为99.5％的粒度为60-80目的石墨粉12公斤，含量为99.5％的粒度为80-100目的二氧化硅粉3公斤，含磷为20％粒度为80-100目的磷化铁4.6公斤，含量为99.5％粒度为60-100目的硫磺粉0.8公斤，含量为99％硬脂酸锌粉0.8公斤，润滑油0.03公斤，铜粉0.5公斤。
具体制作方法如下：(1)铸铁屑破碎成60-100目粉状后，置于容器中送入电炉内加温至720℃1.9小时，还原成纯铁含量为97-98.5％的铁粉冷却后备用。(2)对铁粉的含铁量、含磷量、含硫量进行检测，并根据检测数据确定其它各组份准确用量。本实施例选用含铁量97.5％、含磷0.15、含硫0.2％的铁粉80公斤，加入铅粉3公斤、石墨粉12公斤、二氧化硅粉3公斤、磷化铁4.6公斤，硫磺粉0.8公斤，硬脂酸锌粉0.75公斤、润滑油0.02公斤，铜粉0.5公斤，将上述各组份混合均匀后置于汽车刹车片模具中，用4.5T/cm2压力压制成型后取出，置入容器中送入高温电炉以1030℃烧结2小时，取出冷却后，钻固定螺孔即可。
Claims (3)
1、一种环保节能汽车刹车片，其特征在于：由下列组份和重量比配制而成；铁∶铅∶石墨∶二氧化硅∶磷∶硫磺粉∶硬脂酸锌∶润滑油＝(77-85)∶(2-3)∶(9-15)∶(1-3)∶(0.7-1)∶(0.3-0.8)∶(0.6-0.8)∶(0.01-0.03)。
2、根据权利要求1所述的一种环保节能汽车刹车片，其特征在于：加入0-1.5重量比的铜。
3、一种环保节能汽车刹车片的生产方法，其特征在于：铸铁屑破碎成60-100目粉后，置于容器中送入电炉内加温至700-750℃，1.5-2.5小时还原成纯铁含量97-98.5％，测定纯铁含量、磷、硫含量，并按铁∶铅∶石墨∶二氧化硅∶磷∶硫磺粉∶硬脂酸锌∶润滑油＝(77-85)∶(2-3)∶(9-15)∶(1-3)∶(0.7-1)∶(0.3-0.8)∶(0.6-0.8)∶(0.01-0.03)重量比准确取量，加入180-200目的铅粉，再加入60-80目的石墨粉，80-100目磷铁粉，再加入80-100目硫磺粉和硬脂酸锌粉，最后加入润滑油，混合均匀后送入汽车刹车片模具内以4-5T/cm2压制成型后，取出，置入容器中送入高温电炉以1050-1080℃烧结2小时，取出冷却后，钻固定螺钉孔。
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