CN104419845A

CN104419845A - 一种高性能铜基摩擦片及其生产工艺

Info

Publication number: CN104419845A
Application number: CN201310410444.8A
Authority: CN
Inventors: 郑士洋
Original assignee: SANMEN TAIJI FRICTION MATERIAL CO Ltd
Current assignee: SANMEN TAIJI FRICTION MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-18

Abstract

本发明属于摩擦片技术领域，涉及一种高性能铜基摩擦片及其生产工艺，高性能铜基摩擦片由下列重量份数的物质组成：铜：80～85份；铁：10～15；锡：6～10份；二氧化硅：5～10份；二硫化钼：3～5份；铝酸钙：5～9份；石墨：5～10份；煤油：0.5～1.5，其生产工艺包括混料、压制成型、烧结、检验等工艺，优点是：本发明的摩擦性能及抗压强度好，磨损率低，对环境的污染低，制动平稳、柔和、安全、可靠，适用于车辆制动用摩擦片。

Description

一种高性能铜基摩擦片及其生产工艺

技术领域

本发明属于摩擦片技术领域，特指一种高性能铜基摩擦片及其生产工艺。

背景技术

摩擦材料是一种应用在动力机械上，依靠摩擦作用来执行制动和传动动能的部件材料。任何机械设备与运动的各种车辆都必须要有制动或传动装置。摩擦材料是这种制动或传动装置上的关键性部件。它最主要的功能是通过摩擦来吸收或传递动力。如离合器片传递动力，制动片吸收动能。它们使机械设备与各种机动车辆能够安全可靠地工作。所以说摩擦材料是一种应用广泛又至关重要的材料。

特别是近年来，随着汽车工业的飞速发展，人们对制动性能的要求越来越高，开始研发铜基型摩擦材料，现有铜基型摩擦材料主要以无机纤维和几种有机纤维混杂组成，无石棉，无金属。其特点：一是无石棉符合环保要求；二是无金属和多孔性材料的使用可降低制品密度，有利于减少损伤制动盘(鼓)和产生制动噪音的程度；三是摩擦材料不生锈，不腐蚀，不粘附对偶；四是磨耗低，轮毂上的落灰少。

现有非铜基摩擦材料存在下列缺点：一是摩擦性能不稳定；二是使用寿命短；三是噪音较大；四是容易划伤摩擦对偶，产生事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能铜基摩擦片及其生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种高性能铜基摩擦片，由下列重量份数的物质组成：铜：80～85份；铁：10～15；锡：6～10份；二氧化硅：5～10份；二硫化钼：3～5份；铝酸钙：5～9份；石墨：5～10份；煤油：0.5～1.5。

上述物质的粒度或形态为：铜：≤200目；铁：150目～200目；锡：≤200目；二氧化硅：≤100目；二硫化钼：胶体粉剂；铝酸钙：≤100目；石墨：≤100目；煤油：液体。

一种高性能铜基摩擦片的生产工艺，按下列步骤制备而成：

（1）混料：

1）称取规定重量份数的石墨、二硫化钼分别装入料盘，先放入烘干箱内烘干，每次装料厚度不超过30mm，烘干温度为100度，保温不小于3小时，再在箱内或箱外冷却至室温，放置干燥器内保存24～48小时；

2）称取规定重量份数的铁、铜和二硫化钼放入混料器内，均匀混合，然后倒入混料筒内，混合半小时；

3）将上述步骤2）中取得的混合料倒入混料器内，再加入剩余规定重量份数的原材料均匀混合，最后加入规定重量份数的煤油均匀搅拌，混料时间为24小时；

4）从盛料筒的上、中、下层各取8～15g检验混料的均匀度，若不符合混料要求，则重新混料一次，并储存；

（2）压制成型

将步骤（1）之4）中储存的混料在模具中压制成毛坯：压制压力：200～300MPa；压制密度：3.5～4.5g/Cm³；毛坯存放期：≤20天；

（3）烧结：

将步骤（2）压制成型的毛坯放入烧结炉内进行烧结，其中：

1）在4小时时间内，炉内温度由始温～680℃范围内，炉内压力控制在0.5kg；

2）在4～5小时时间内，炉温升至680℃～790℃范围内，炉内压力控制在0.8kg；

3）在5～6小时时间内，炉温升至790℃～900℃范围内，炉内压力控制在1.3kg；

4）在6～8小时时间内，炉温升至900℃～990℃±30范围内，炉内压力控制在2.6kg；

5）炉温升至990℃±30范围内，炉内压力控制在2.6kg，烧结时间3小时；

6）水冷降温：炉温降至（990℃±30）～900℃范围内，炉内压力控制在2.6kg；

7）取件，炉温≤100℃；

（4）检验，在干式工作环境下检验：

1）在负荷60kg、钢球直径1.588mm的洛氏硬度计上检验测定：硬度HRF45～75，试环对偶材料为30CrSiMoVA；

2）密度：4～6.5g/Cm³；

3）抗压强度：700～720kg/mm²；

4）转速达7000rpm时的平均摩擦系数为：≥0.20；

5）刹车比压：P=0.6Mpa；

6）转动惯量：0.0018kg m²；

7）在MM1000摩擦试验机上，单位压力：15kg/cm²；

上述的步骤（1）中制得的混料的储存期不超过15天。

上述的步骤（3）烧结后经（4）检验不合格的产品可返炉再次进行烧结，总炉烧烧结次数不超过三次。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明的摩擦性能好，摩擦系数适中，性能稳定，在不同的使用环境、速度、压力及湿度变化时，其摩擦系数适中稳定在一定的范围内，转速达7000rpm时的平均摩擦系数：≥0.20。

2、本发明的抗压强度好，抗压强度为715kg/mm²。

3、本发明的由于金属材料与铜基材料的协同作用，磨损率低。

4、本发明在使用过程中，生产的气体及粉末少，对环境的污染低，制动平稳、柔和、安全、可靠。

具体实施方式

下面结合以具体实施例对本发明作进一步描述：

一种高性能铜基摩擦片的生产工艺，按下列步骤制备而成：

（1）混料：

（2）压制成型

（3）烧结：

将步骤（2）压制成型的毛坯放入烧结炉内进行烧结，其中：

7）取件，炉温≤100℃；

（4）检验，在干式工作环境下检验：

1）在负荷60kg、钢球直径1.588mm的洛氏硬度计上检验测定：硬度（Hardness）：HRF45～75，试环对偶材料为30CrSiMoVA；

2）密度（Density）：4～6.5g/Cm³；

3）抗压强度（Compression Strength）：700～720kg/mm²；

4）转速（Rotational Speed）达7000rpm时的平均摩擦系数（Friction Coefficient）为：≥0.20；

5）刹车比压（Braking)：P=0.6Mpa；

6）转动惯量（Moment of Inertia）：0.0018kg m²；

7）在MM1000摩擦试验机上，单位压力：15kg/cm²；

上述的步骤（1）中制得的混料的储存期不超过15天。

上述的步骤（3）烧结后经（4）检验不合格的产品可返炉再次进行烧结，总炉烧烧结次数不超过三次，所述的烧结不合格的产品为达不到步骤（4）检验指标的产品。

本发明具体实施例中各物质的取值举例如下表：单位：kg

	例1	例2	例3	例4
					铜	80	87	85	88
铁	10	12	14	15
					锡	6	8	8	9
二氧化硅	5	10	8	10
					二硫化钼	3	4	3	4
铝酸钙	5	8	8	7
					石墨	5	10	8	7
煤油	0.5	1	1.2	1.5

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高性能铜基摩擦片，其特征在于：由下列重量份数的物质组成：铜：80～85份；铁：10～15；锡：6～10份；二氧化硅：5～10份；二硫化钼：3～5份；铝酸钙：5～9份；石墨：5～10份；煤油：0.5～1.5。

2.根据权利要求1所述的一种高性能铜基摩擦片，其特征在于：所述物质的粒度或形态为：铜：≤200目；铁：150目～200目；锡：≤200目；二氧化硅：≤100目；二硫化钼：胶体粉剂；铝酸钙：≤100目；石墨：≤100目；煤油：液体。

3.如权利要求1所述的一种高性能铜基摩擦片的生产工艺，其特征在于：按下列步骤制备而成：

（1）混料：

（2）压制成型

将步骤（1）之4）中储存的混料在模具中压制成毛坯：压制压力：200～ 300MPa；压制密度：3.5～4.5g/Cm³；毛坯存放期：≤20天；

（3）烧结：

将步骤（2）压制成型的毛坯放入烧结炉内进行烧结，其中：

7）取件，炉温≤100℃；

（4）检验，在干式工作环境下检验：

2）密度：4～6.5g/Cm³；

3）抗压强度：700～720kg/mm²；

4）转速达7000rpm时的平均摩擦系数为：≥0.20；

5）刹车比压：P=0.6Mpa；

6）转动惯量：0.0018kg m²；

7）在MM1000摩擦试验机上，单位压力：15kg/cm²。

4.根据权利要求3所述的一种高性能铜基摩擦片的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中制得的混料的储存期不超过15天。

5.根据权利要求3所述的一种高性能铜基摩擦片的生产工艺，其特征在于：所述的步骤（3）烧结后经（4）检验不合格的产品可返炉再次进行烧结，总炉烧烧结次数不超过三次。