CN102094916A - 纳米增强湿式铜基摩擦片的制作方法 - Google Patents

纳米增强湿式铜基摩擦片的制作方法 Download PDF

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Abstract

一种纳米增强湿式铜基摩擦片的制作方法，它主要包括有如下工序：1、配料，2、球磨混料，3、压型，4、芯板镀铜，5、加压烧结，6、油槽加工；所述的纳米增强铜基基摩擦片成份：Cu60-75%，Sn2-6%，Zn3-8%，C12-25%，SiO22-5%，纳米SiO20.5-1.5%。配料按上述成份进行；所述的球磨混料是将配好的粉料放入球磨机同时加入钢球，球料比为5:1，球磨时间为1.5-2.5小时；所述的加压烧结是在钟罩式加压烧结炉内将压型后的摩擦层粉坯与镀铜钢芯板叠放进行加压烧结，烧结温度是：750℃--850℃，保温2.5---3.5小时，气氛为：氨分解气体；所述的芯板镀铜为用电镀的方法对芯板进行镀铜并制成镀铜芯板，它是将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，并根据镀层厚度调整电镀时间；该方法制作的纳米增强湿式铜基摩擦片摩擦磨损性能及耐热系数明显优于传统方法制作的湿式铜基摩擦片。

Description

纳米增强湿式铜基摩擦片的制作方法
技术领域
本发明涉及的是一种铜基摩擦片的制作方法，属于粉末冶金摩擦材料工艺技术领域。
背景技术
铜基摩擦片由钢芯板和至少一面覆盖一层铜基摩擦材料组成；传统的铜基摩擦片制作工艺主要包括如下工序：1、配料，2、球磨混料，3、压型，4、芯板镀铜，5、加压烧结，6、 油槽加工等；但目前所知的传统的铜基摩擦片的缺点是：摩擦片的摩擦性能较低，无法满足军工产品及重载机械对摩擦片的技术要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种在现有技术的基础上进行改良，其摩擦性能优于传统铜基摩擦片的纳米增强湿式铜基摩擦片的制作方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述铜基摩擦片的制作方法，该方法包括有如下工序：
1）配料，所述配料按如下重量百分比：Cu 60-75%，Fe1—7%，Sn 2-6%，Pb2—6%，Zn 3-8%，C 12-25% ，SiO2 2-7%， 纳米SiO2 0.5-1.5%；
2）球磨混料，将配好的粉料放入球磨机同时加入钢球，球料比为5:1，球磨时间为1.5-2.5小时；
3）压型，将混合后的粉料倒入模腔，模腔由阴模、下模冲构成，由上模冲施加压力将粉料压制成扇形压坯，压力为2—5tf/cm2；
4）芯板镀铜，用电镀的方法对芯板进行镀铜，将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，根据镀层厚度调整电镀时间，镀层厚度为0.005-0.01mm；
5）加压烧结，将摩擦层烧结后的粉坯与镀铜芯板叠放一起放入钟罩式加压烧结炉内进行烧结，其中烧结工艺参数是：烧结温度：800℃--850℃，保温时间：2.5---3.5小时，压力：1.5---2.5Mpa，气氛：氨分解气体；
6）油槽加工，根据图纸要求在车床或铣床上加工出油槽。
所述球磨混料中的各种配料，其粒度为：Cu -200目，Fe-200目，Sn -180，Pb-180，Zn -300目，C -200目，SiO2 -100目， 纳米SiO2 20-100nm。
本发明属于对现有技术的一种改良，它具有工艺简单，制备的摩擦片摩擦性能高，能满足军工产品及重载机械对摩擦片的技术要求等特点。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明做详细的介绍：纳米增强铜基摩擦片的制作方法，该方法包括有如下工序：
1）配料，所述配料按如下重量百分比：Cu 60-75%，Fe1—7%，Sn 2-6%，Pb2—6%，Zn 3-8%，C 12-25% ，SiO2 2-7%， 纳米SiO2 0.5-1.5%；
2）球磨混料，将配好的粉料放入球磨机同时加入钢球，球料比为5:1，球磨时间为1.5-2.5小时；
3）压型，将混合后的粉料倒入模腔，模腔由阴模、下模冲构成，由上模冲施加压力将粉料压制成扇形压坯，压力为2—5tf/cm2；
4）芯板镀铜，用电镀的方法对芯板进行镀铜，将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，根据镀层厚度调整电镀时间，镀层厚度为0.005-0.01mm；
5）加压烧结，将摩擦层烧结后的粉坯与镀铜芯板叠放一起放入钟罩式加压烧结炉内进行烧结，其中烧结工艺参数是：烧结温度：800℃--850℃，保温时间：2.5---3.5小时，压力：1.5---2.5Mpa，气氛：氨分解气体；
6）油槽加工，根据图纸要求在车床或铣床上加工出油槽。
所述球磨混料中的各种配料，其粒度为：Cu -200目，Fe-200目，Sn -180，Pb-180，Zn -300目，C -200目，SiO2 -100目， 纳米SiO2 20-100nm。
本发明的具体实施例，可以根据上述技术方案中所示的范围任一选择获得。
本发明所述的工艺流程包括以下多道工序：1、配料→2、球磨混料→3、压型→4、芯板镀铜→5、加压烧结→6、油槽加工。
     工序1配料按下表成份进行
材料名称 Cu Fe Sn Pb C SiO2 Zn 纳米SiO2
含量（%） 60--75 1--7 2--6 2--6 12--25 2--7 3--8 0.5-1.5
粒度（目） -200 -200 -180 -180 -200 -100 -300 20—100nm
工序2球磨混料本发明所述的球磨混料是将1工序配好的混合料放入QM-40行星球磨机内，加入Φ20钢球，钢球与粉料的比例为5:1，球磨机地盘公转速度为150-180r/min，球磨时间为1.5-2.5小时。
工序3压型：将工序2完成的混合料放入模具内，通过压力机加压成型。
工序4：芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，根据镀层厚度调整电镀时间。镀层厚度为0.005-0.01mm；芯板电镀前要进行除油及除锈。
           将工序3成型粉坯与镀铜芯板叠放一起放入钟罩炉内进行工序5加压烧结。铜基摩擦片加压烧结工艺的参数是：
烧结温度：800℃--850℃，
                      保温时间：2.5---3.5小时，
                      压力    ：1.5---2.5Mpa，
                      气氛    ：氨分解气体，
                      设备    ：钟罩式加压烧结炉。
本发明所述的芯板镀层为用电镀的方法对芯板进行镀铜并制成镀铜芯板，它是将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，并根据镀层厚度调整电镀时间；镀层厚度为0.005-0.01mm。

Claims (2)

1.一种纳米增强铜基基摩擦片的制作方法，其特征在于该方法包括有如下工序：
1）配料，所述配料按如下重量百分比：Cu 60-75%，Fe1—7%，Sn 2-6%，Pb2—6%，Zn 3-8%，C 12-25% ，SiO2 2-7%， 纳米SiO2 0.5-1.5%；
2）球磨混料，将配好的粉料放入球磨机同时加入钢球，球料比为5:1，球磨时间为1.5-2.5小时；
3）压型，将混合后的粉料倒入模腔，模腔由阴模、下模冲构成，由上模冲施加压力将粉料压制成扇形压坯，压力为2—5tf/cm2；
4）芯板镀铜，用电镀的方法对芯板进行镀铜，将芯板挂在阴极，将铜板挂在阳极，电镀槽内加入含有铜离子的电镀液，通入直流电，根据镀层厚度调整电镀时间，镀层厚度为0.005-0.01mm；
5）加压烧结，将摩擦层烧结后的粉坯与镀铜芯板叠放一起放入钟罩式加压烧结炉内进行烧结，其中烧结工艺参数是：烧结温度：800℃--850℃，保温时间：2.5---3.5小时，压力：1.5---2.5Mpa，气氛：氨分解气体；
6）油槽加工，根据图纸要求在车床或铣床上加工出油槽。
2.根据权利要求1所述的纳米增强铜基基摩擦片的制作方法，其特征在于球磨混料中的各种配料，其粒度为：Cu -200目，Fe-200目，Sn -180，Pb-180，Zn -300目，C -200目，SiO2 -100目， 纳米SiO2 20-100nm。
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