CN1050883C - 铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法 - Google Patents

铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1050883C
CN1050883C CN94115548A CN94115548A CN1050883C CN 1050883 C CN1050883 C CN 1050883C CN 94115548 A CN94115548 A CN 94115548A CN 94115548 A CN94115548 A CN 94115548A CN 1050883 C CN1050883 C CN 1050883C
Authority
CN
China
Prior art keywords
friction
mixing
time
graphite
hour
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN94115548A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1130667A (zh
Inventor
李东生
郭长华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Beimu Aviation Material High Tech Co ltd
BEIJING INSTITUTE OF AERONAUTICAL MATERIALS
Original Assignee
NO 621 INST CHINA AERONAUTICS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NO 621 INST CHINA AERONAUTICS filed Critical NO 621 INST CHINA AERONAUTICS
Priority to CN94115548A priority Critical patent/CN1050883C/zh
Publication of CN1130667A publication Critical patent/CN1130667A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1050883C publication Critical patent/CN1050883C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型铁基金属陶瓷摩擦副材料，以铁、锌、铅、二硫化钼、二氧化硅和三氧化二铝摩擦材料的原料，以铁、石墨、二氧化硅、铜、镍、铬、锰和钨为对磨材料的原料，按配比经二次机械混匀后，压制压坯，最后加压烧结。本发明设计的摩擦副材料，具有原材料价格便宜，摩擦件制造工艺简单，使用性能良好等优点。

Description

铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法
本发明涉及一种新型铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法，属材料科学技术领域。
所谓摩擦副，即摩擦材料元件和对磨材料元件的总体。刹车装置的摩擦功能由摩擦副体现。飞机等重载刹车用摩擦副材料自二战后，各先进工业国家都在大力研究和开发，每年都有摩擦副材料专利发表。其摩擦副的选配方案如表1所列。
                   表1
     国别   摩擦材料                 对磨材料          应用
美、英、法、西德日本等 铜基金属陶瓷摩擦材料 17-22A(S)合金钢，成分：C   0.27-0.35，  Mn 0.45-0.65Si  0.55-0.75，  Cr 1.00-1.50Mo  0.40-0.60，  V  0.20-0.30    二战后的军用飞机，波音、麦道、空中公共汽车等系列及民航飞机刹车装置
原苏联及东欧国家 铁基金属陶瓷摩擦材料 ЧHMX耐磨铸铁，成分：C   0.36-0.38，  Mn  0.60-1.00Si  1.60-2.30，  Cr  0.10-0.40Mo  0.20-0.60，  Ni  0.80-1.40    二战后的军用飞机，安东诺夫、图波列夫、伊留伸和雅克夫列夫等系列飞机刹车装置
表1所列摩擦副选配方案中，采用1722A(S)钢的缺点是：多次重载车效率不稳定及刹车失控或失效。采用ЧHMX铸铁对磨件，一般是将ЧHMX铸铁熔化并将其浇铸到钢板骨架上构成双金属刹车片，该刹车片制造工艺复杂，废品率高，重载刹车过程中，ЧHMX铸铁很易出现热裂纹导致刹车片断裂、失效。
近年来，国外出现双金属陶瓷摩擦材料构成的摩擦副。这是一种较理想的配副方案。为了避免重载刹车过程中高温大压力导致相同基体摩擦副粘结至使刹车装置卡死、失效，多采用铜基材料-铁基材料配副方案，这种方案的经济性较差。俄罗斯的现代大型民航飞机伊尔-86采用了铁基材料-铁基材料的配副方案，这是一种较理想的方案。在各种配副方案中，最关键的问题是摩擦副材料的成分、工艺。这是材料的发明点所在。因为不同成分、工艺的摩擦副具有不同的特性和功能。
本发明的目的是设计一种新型的铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法，从技术和经济效果两个方面权衡，针对现有技术中摩擦副材料的不足之处，研究出在特定配方和工艺条件下的新型摩擦副材料，以适应现代航空科学技术的发展，满足现代先进飞机刹车装置的设计和使用要求。
本发明提出的铁基金属陶瓷摩擦副材料，包括摩擦材料和对磨材料，其中所述的摩擦材料的配方为：
      Fe：55～75wt％
      Sn：2～10wt％
      Pb：2～10wt％
      石墨：2～20wt％
      MoS2：5～20wt％
      SiO2：2～12wt％
      Al2O3：2～12wt％
对磨材料的配方为：Fe：70～87wt％
                   石墨：5～15wt％
                   SiO2：1～5wt％
                   Cu：3～9wt％
                   Ni：1～5wt％
                   Cr：0.5～5wt％
                   Mn：1～5wt％
                   W：0～5wt％
本发明还提出了铁基金属陶瓷摩擦副材料的制备方法，包括摩擦材料和对磨材料，摩擦材料的制备方法为：
(1)将原料Fe：55～75wt％、Sn：2～10wt％、Pb：2～10wt％、、MoS2：5～20wt％、SiO2：2～12wt％、Al2O3：2～12wt％，按配比要求混合后，进行第一次机械混匀，混匀时间为1-5小时，加入石墨：2～20wt％后作第二次机械混匀，混匀时间为6-13小时；
(2)将上述混匀的粉料根据摩擦件形状制成压坯，其压制压力为300-800Mpa；
(3)将上述压坯进行加压烧结：烧结温度：900-1100℃，烧结压力：1.5-3Mpa，保温时间：2-5小时，即为摩擦材料；
对磨材料的制备方法为：
(4)将原料Fe：70～87wt％、石墨：5～15wt％、SiO2：1～5wt％、Cu：3～9wt％、Ni：1～5wt％、Cr：0.5～5wt％、Mn：1～5wt％、W：0～5wt％，按配比要求混合后，进行第一次机械混匀，混匀时间为1-5小时，加入石墨：5～15wt％后作第二次机械混匀，混匀时间为6-13小时；
(5)将上述混匀的粉料根据摩擦件形状制成压坯，其压制压力为300-800Mpa；
(6)将上述压坯进行加压烧结：烧结温度：900-1100℃，烧结压力：1.5-3Mpa，保温时间：2-5小时，即为对磨材料。
其制造工艺如下：
a、配制料混合
将除石墨粉以外的全部粉料
第一级机混
   加进石墨
第二级机混   出料
             1～5h                 6～13h
b、根据摩擦件形状，压坯压制压力P＝300-800MPa
c、加压烧结
烧结温度TH＝900-1100℃
烧结压力PH＝1.5-3MPa
保温时间t＝2-5h
本发明的实施例如下：
摩擦材料A的配方见表2
对磨材料(B)配方，见表3
摩擦副制造工艺及其摩擦磨损性能数据见表4：
本发明设计的摩擦副材料用于飞机刹车盘以后的试车试验效果良好。根据伊尔-86飞机飞行使用手册和KT171机轮刹车装置技术使用手册提供的技术要求，按照美国联邦航空局(FAA)技术标准规定TSO-C26c《AircraftWheels and Wheel-Brake Assemblies》的试验方法、程序及要求，本发明摩擦副材料制成的刹车盘副进行了地面模拟试车试验。试验结论如下：
试验按照F94-86-02试验大纲规定的程序和方法进行，各项性能指标满足大纲技术要求。100次正常着陆刹车试验后，分解检查刹车盘副的结构和摩擦表面质量，末发现任何异常现象。飞机中止起飞(RTO)试验后，又分解检查刹车盘，仍末发现任何异常现象，RTO吸收动能试验完成后，机轮模拟滑行试验常，静力矩测定正常。伊尔-86飞机国产刹车盘的地面惯性台合格性鉴定试验完全通过。
                            表2
 摩擦材料(A)                       配方成分，wt％
  Fe   Sn   Pb   石墨   MoS2   SiO2   Al2O3
    A1   71   3   3    11     3     3     6
    A2   73   3   5     9     2     4     4
    A3   75   2   2    14     2     2     3
    A4   65   4   6    12     4     5     4
                       表3
 摩擦材料(B)                              配方成分，wt％
  Fe   石墨   Cu    Ni   Cr      W     Mn   SiO2
B1 84 5 5 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0
B2 87 5 3 2.0 1.5 - 1.0 1.0
    B3   86     5   3   2.0   1.0     1.0     1.0   1.0
    B4   80     9   2   1.0   2.0      -     3.0   3.0
                          表4
   摩擦副材料      混合时间  压制压力(MPa)          烧结工艺    平均摩擦系数  摩擦力矩稳定系数％       一次刹车线性磨损量，mm
 第一级  第二级  温度(℃)   压力(MPa)    时间(h)
    An     Bn
    A1-B1     1     7   350  900   2.45     2    0.26    81   0.0008   0.0034
    A2-B2     2     9   500  950   1.77     3    0.31    70   0.0013   0.0038
    A3-B3     3     11   650  1000   1.47     2.5    0.26    83   0.0022   0.0036
    A4-B4     4     13   800  1020   1.96     2.5    0.24    80   0.0009   0.0030
  试验条件 转动惯量I＝0.27Kgm2；刹车压力ρo＝0.98MPa；刹车速度V＝20m/s；MM-1000摩擦试验机

Claims (2)

1、一种铁基金属陶瓷摩擦副材料，包括摩擦材料和对磨材料，其特征在于摩擦材料的配方为：Fe：55～75wt％
                 Sn：2～10wt％
                 Pb：2～10wt％
                 石墨：2～20wt％
                 MoS2：5～20wt％
                 SiO2：2～12wt％
                 Al2O3：2～12wt％
    对磨材料的配方为：Fe：70～87wt％
                      石墨：5～15wt％
                      SiO2：1～5wt％
                      Cu：3～9wt％
                      Ni：1～5wt％
                      Cr：0.5～5wt％
                      Mn：1～5wt％
                      W：0～5wt％
2、一种铁基金属陶瓷摩擦副材料的制备方法，包括摩擦材料和对磨材料，其特征在于，摩擦材料的制备方法为：
(1)将原料 Fe：55～75wt％、Sn：2～10wt％、Pb：2～10wt％、、MoS2：5～20wt％、SiO2：2～12wt％、Al2O3：2～12wt％，按配比要求混合后，进行第一次机械混匀，混匀时间为1～5小时，加入石墨：2～20wt％后作第二次机械混匀，混匀时间为6～13小时；
(2)将上述混匀的粉料根据摩擦件形状制成压坯，其压制压力为300～800Mpa；
(3)将上述压坯进行加压烧结：烧结温度：900～1100℃，烧结压力：1.5～3Mpa，保温时间：2-5小时，即为摩擦材料；
对磨材料的制备方法为：
(4)将原料Fe：70～87wt％、石墨：5～15wt％、SiO2：1～5wt％、Cu：3～9wt％、Ni：1～5wt％、Cr：0.5～5wt％、Mn：1～5wt％、W：0～5wt％，按配比要求混合后，进行第一次机械混匀，混匀时间为1-5小时，加入石墨：5～15wt％后作第二次机械混匀，混匀时间为6-13小时；
(5)将上述混匀的粉料根据摩擦件形状制成压坯，其压制压力为300-800Mpa；
(6)将上述压坯进行加压烧结：烧结温度：900-1100℃，烧结压力：1.5-3Mpa，保温时间：2-5小时，即为对磨材料。
CN94115548A 1994-09-30 1994-09-30 铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法 Expired - Lifetime CN1050883C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94115548A CN1050883C (zh) 1994-09-30 1994-09-30 铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN94115548A CN1050883C (zh) 1994-09-30 1994-09-30 铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1130667A CN1130667A (zh) 1996-09-11
CN1050883C true CN1050883C (zh) 2000-03-29

Family

ID=5037579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94115548A Expired - Lifetime CN1050883C (zh) 1994-09-30 1994-09-30 铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1050883C (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100343549C (zh) * 2006-03-30 2007-10-17 王友德 环保节能汽车刹车片及其生产方法
CN103045167B (zh) * 2012-12-20 2014-09-03 南京航空航天大学 一种磁性磨料及其制备方法
RU2553138C1 (ru) * 2014-03-25 2015-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" Композиционный сплав на основе железа для тормозной колодки железнодорожного вагона
CN104328366B (zh) * 2014-10-22 2016-06-08 新昌县康泓机械科技有限公司 铁基复合材料及其制备方法
CN105983687B (zh) * 2015-02-10 2019-03-05 苏州东南佳新材料股份有限公司 一种用于制备电力机车用粉末冶金闸瓦的材料
CN105798311B (zh) * 2016-03-21 2018-07-10 北京科技大学 一种高导热铁基粉末冶金高速列车刹车片的制备方法
RU2639427C1 (ru) * 2016-07-05 2017-12-21 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") Материал фрикционный композиционный для фрикционной муфты стрелочного электропривода
CN106191622A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 彭东林 一种短周期贴面压机高导热压板
RU2644488C1 (ru) * 2016-10-03 2018-02-12 Общество с ограниченной ответственностью "Алтайский сталелитейный завод" Металлокомпозитный фрикционный сплав на основе железа
CN107586535A (zh) * 2017-08-03 2018-01-16 北京金科复合材料有限责任公司 一种微孔黑色金属陶瓷材料及其制备方法
CN107824783B (zh) * 2017-11-10 2020-01-17 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种高速列车制动用铜铁基粉末冶金摩擦材料及制备方法
CN109014233B (zh) * 2018-09-04 2020-04-24 惠州市新宏泰科技有限公司 一种含氧化铝超细铁基粉末及其制备方法
CN111207172A (zh) * 2018-11-22 2020-05-29 梅州市洪裕汽车配件制造有限公司 一种含稀有金属的散热型制动盘
RU2759364C1 (ru) * 2021-01-14 2021-11-12 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") Материал композиционный для муфты фрикционной стрелочного электропривода

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187837A (ja) * 1984-10-08 1986-05-06 Toyota Motor Corp 繊維強化金属複合材料の製造方法
JPH02194135A (ja) * 1989-01-23 1990-07-31 Toshiba Corp 高温摩耗特性に優れたアルミニウム複合材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187837A (ja) * 1984-10-08 1986-05-06 Toyota Motor Corp 繊維強化金属複合材料の製造方法
JPH02194135A (ja) * 1989-01-23 1990-07-31 Toshiba Corp 高温摩耗特性に優れたアルミニウム複合材料

Also Published As

Publication number Publication date
CN1130667A (zh) 1996-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1050883C (zh) 铁基金属陶瓷摩擦副材料及其制备方法
DE69519009T2 (de) Gesintertes Kontaktbauteil
CN100567551C (zh) 大型飞机用粉末冶金航空刹车材料及制备工艺
CN1316050C (zh) 一种铁基烧结合金的阀座的生产方法
CN102605209A (zh) 高速列车粉末冶金闸片摩擦片及其制备工艺
WO2012168139A1 (de) Spritzpulver auf wolframkarbid basis, sowie ein substrat mit einer thermischen spritzschicht auf wolframkarbid basis
CN1670113A (zh) 无石棉无金属车用摩擦材料
CN111778470B (zh) 一种复合粉末及其制备方法、一种自修复涂层及其制备方法和应用
CN1046128C (zh) 金刚石磨块
CN117904482B (zh) 一种含陶瓷的铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法和应用
DE10236015B4 (de) Gesinterte Legierung für einen Ventilsitz mit hervorragender Verschleißbeständigkeit und ein Verfahren zur Herstellung hierfür
CN113980545B (zh) 一种聚醚醚酮/黑磷自润滑复合涂层、复合材料及其制备方法
CN117448623A (zh) 一种含改性海泡石的铜基复合摩擦材料及制备方法和应用
EP0181616B1 (en) Friction material using iron powder
DE19505628A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines verschleißbeständigen zähen Werkstoffes
EP2012038B1 (de) Trockenlaufreibbelag
CN100497514C (zh) 以天然矿物为主要成分的减摩修复剂、制备方法及应用
CN1076804C (zh) 车轮制动装置和制动摩擦垫件
KR19990029472A (ko) 소결 마찰재
DE69514405T2 (de) Reibungsmaterial
CN1054402C (zh) 钨－铜－镍－碳高温耐磨合金的制备方法
CN109594026B (zh) 一种研磨子热压成型结合系统
CN113234987B (zh) 一种WC/Fe复合材料及其制备方法
CN1064282A (zh) 湿式碳基摩擦材料及其制造方法
CN111250708B (zh) 一种挖掘机用耐磨衬套及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent of invention or patent application
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: NO.621 INST., CHINA AERONAUTICS INDUSTRY CORP. TO: BEIJING RESEARCH INST. OF AERONAUTIC MATERIAL

Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: BEIJING RESEARCH INST. OF AERONAUTIC MATERIAL TO: BAIMTEC MATERIAL CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 100095 Beijing mail box 63

Patentee after: Beijing Beimu Aviation Material High-Tech Co.,Ltd.

Address before: 100095 box 26, box eighty-first, Beijing

Patentee before: Beijing Institute of Aeronautical Materials

Patentee after: Beijing Institute of Aeronautical Materials

Patentee before: NO 621 INST CHINA AERONAUTICS

C17 Cessation of patent right
CX01 Expiry of patent term

Expiration termination date: 20140930

Granted publication date: 20000329