CN105179537A - 一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片及制作方法 - Google Patents

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一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片及制作方法，所述的铜基摩擦片主要由压制成的摩擦层粉片与镀铜芯板复合后烧结而成，所述的摩擦层粉片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu40%，Pb3%，C？5%，硅酸锆12%，Fe15%，氧化钙2%，氧化铝2%；所述的制作方法是：a）摩擦层粉片的配料；b）摩擦层粉片的混料；c）摩擦层粉片的压型，将经过工序b）混料后的混合料放入模具中在压力机上进行压制成型为摩擦层粉片；d）芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；e）复合烧结，将工序c）压制好摩擦层粉片与工序d）制成的镀铜芯板复合在一起后放入钟罩炉内进行加压烧结；f）精压：将工序e）复合烧结后的铜基摩擦片用压力机加压。

Description

一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片及制作方法
技术领域
本发明涉及的是一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片及制作方法，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：1、配料，2、混料，3、压型，4、芯板镀铜，5、加压烧结，6、油槽加工等工序。
所述的配料，其成份配比见下表所示：
材料名称 Cu Fe Sn Pb C SiO2 Zn
含量(％) 60--75 1--7 2--6 2--6 6--15 2--7 3--8
粒度(目) -200 -200 -180 -180 -200 -100 -300
所述的混料将配好的粉料放入混料机混合，混合时间为1.5-2.5小时。
所述的压型：是将混合后的粉料倒入模腔，模腔由阴模、下模冲构成。沿阴模上平面刮去多余粉料。由上模冲施加压力将粉料压制成扇形压坯。压力为2—5tf/cm2。
所述的芯板镀铜，是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。
所述的烧结，是将压坯叠放在芯板上放入钟罩炉内进行加压烧结，其烧结工艺参数是：烧结温度：750℃--800℃，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。
传统的铜基摩擦片的缺点是：摩擦片的摩擦性能较低，无法满足重型载重汽车离合器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，制作工艺简单成本低，其摩擦性能优于传统铜基摩擦片，从而能够满足重型载重汽车离合器对摩擦片技术要求的重型载重汽车离合器铜基摩擦片及制作方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片，它主要由压制成的摩擦层粉片与镀铜芯板复合后烧结而成，所述的摩擦层粉片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu40-50％，Pb3-8％，C5-10％，硅酸锆12-18％，Fe15-25％，氧化钙2-5％，氧化铝2-6％，上述组份的配料以重量的百分之百为准。
本发明优选的是：所述的摩擦层粉片中：Cu的粒度为-200目，铅粉的粒度为-200目，C的粒度为-80目，硅酸锆的粒度为-100目；氧化钙粉粒度为-200目；铁粉粒度为-100目，氧化铝的粒度为-100目；所述镀铜芯板的镀层厚度为0.005-0.01mm。
一种如上所述重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，所述的制作方法包括如下步骤：
a)摩擦层粉片的配料，即按照所述的组份和相应的配比进行配料；
b)摩擦层粉片的混料：将配好的粉料放入混料机内混合，混料时间为1.5-3.5小时；
c)摩擦层粉片的压型，将经过工序b)混料后的混合料放入模具中在压力机上进行压制成型为摩擦层粉片，压力为200-350Mpa；
d)芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；具体是：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，根据镀层厚度调整电镀时间；
e)复合烧结，将工序c)压制好摩擦层粉片与工序d)制成的镀铜芯板复合在一起后放入钟罩炉内进行加压烧结；
f)精压：将工序e)复合烧结后的铜基摩擦片放在平板模具上用压力机加压，压力为100-150MPa，且所述的精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
本发明优选的是：所述的步骤中：
步骤b)中，混料之前或同时，加入Φ20钢球和煤油进行球磨混料，煤油按照每公斤混合料加入1-3ml计算；
步骤d)中，芯板电镀前要进行除油及除锈；
步骤f)中，摩擦片一面为摩擦层；
步骤e)中，钟罩炉内进行加压烧结时，压力为1.0-2.0MPa，烧结温度为750-850℃，时间为1.5-2.5小时；
步骤f)中，经过精压后制成的摩擦片成品，经干式环境下检验后得出：
1)密度：4.8-5.2g/cm3；
2)硬度：HB15-20；
3)摩擦性能：按照GB5764-2008汽车离合器衬片要求进行检测，结果见下表：
本发明属于对现有技术的一种改进，它具有制作工艺简单成本低，其摩擦性能优于传统铜基摩擦片，从而能够满足重型载重汽车离合器对摩擦片技术要求等特点。
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：一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片，它主要由压制成的摩擦层粉片与镀铜芯板复合后烧结而成，所述的摩擦层粉片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu40-50％，Pb3-8％，C5-10％，硅酸锆12-18％，Fe15-25％，氧化钙2-5％，氧化铝2-6％，上述组份的配料以重量的百分之百为准。
本发明优选的实施例是：所述的摩擦层粉片中：Cu的粒度为-200目，铅粉的粒度为-200目，C的粒度为-80目，硅酸锆的粒度为-100目；氧化钙粉粒度为-200目；铁粉粒度为-100目，氧化铝的粒度为-100目；所述镀铜芯板的镀层厚度为0.005-0.01mm。
一种如上所述重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，所述的制作方法包括如下步骤：
a)摩擦层粉片的配料，即按照所述的组份和相应的配比进行配料；
b)摩擦层粉片的混料：将配好的粉料放入混料机内混合，混料时间为1.5-3.5小时；
c)摩擦层粉片的压型，将经过工序b)混料后的混合料放入模具中在压力机上进行压制成型为摩擦层粉片，压力为200-350Mpa；
d)芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；具体是：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，根据镀层厚度调整电镀时间；
e)复合烧结，将工序c)压制好摩擦层粉片与工序d)制成的镀铜芯板复合在一起后放入钟罩炉内进行加压烧结；
f)精压：将工序e)复合烧结后的铜基摩擦片放在平板模具上用压力机加压，压力为100-150MPa，且所述的精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
本发明优选的实施例是：所述的步骤中：
步骤b)中，混料之前或同时，加入Φ20钢球和煤油进行球磨混料，煤油按照每公斤混合料加入1-3ml计算；
步骤d)中，芯板电镀前要进行除油及除锈；
步骤f)中，摩擦片一面为摩擦层；
步骤e)中，钟罩炉内进行加压烧结时，压力为1.0-2.0MPa，烧结温度为750-850℃，时间为1.5-2.5小时；
步骤f)中，经过精压后制成的摩擦片成品，经干式环境下检验后得出：
1)密度：4.8-5.2g/cm3；
2)硬度：HB15-20；
3)摩擦性能：按照GB5764-2008汽车离合器衬片要求进行检测，结果见下表：
实施例1：本发明所述的重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，该制作方法主要包括如下工序：
a)配料，所述的铜基摩擦片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu40％，Pb7％，Fe24％，C6％，硅酸锆16％，氧化钙2％，氧化铝5％，外加煤油2毫升/公斤；
b)混料：将配好的粉料放入混料机内同时加入钢球进行混合，混料时间为2.5小时；
c)压型是将经过工序b)混好的混合料放入模具中在压力机上进行压制，压力为200-350Mpa。
d)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，镀层厚度为0.005-0.01mm，根据镀层厚度调整电镀时间；
e)烧结：将工序3压制好摩擦层粉片与工序d)镀铜芯板组合一起放入钟罩炉内加压烧结，
烧结温度：840℃，保温时间：2.5小时，压力：1.0Mpa，气氛：氨分解气体，设备：钟罩式加压烧结炉。
f)精压：它是将工序e)烧结后的摩擦片放在平板模具上在压力机上加压，压力为100-150MPa，精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
实施例2：本发明所述的重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，该制作方法主要包括如下工序：
a)配料，所述的铜基摩擦片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu43％，Pb7％，Fe20％，C7％，硅酸锆16％，氧化钙2％，氧化铝5％，外加煤油2毫升/公斤；
b)混料：将配好的粉料放入混料机内同时加入钢球进行混合，混料时间为2.5小时；
c)压型是将经过工序b)混好的混合料放入模具中在压力机上进行压制，压力为200-350Mpa。
d)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，镀层厚度为0.005-0.01mm，根据镀层厚度调整电镀时间；
e)烧结：将工序3压制好摩擦层粉片与工序d)镀铜芯板组合一起放入钟罩炉内加压烧结，
烧结温度：830℃，保温时间：2.0小时，压力：1.0Mpa，气氛：氨分解气体，设备：钟罩式加压烧结炉。
f)精压：它是将工序e)烧结后的摩擦片放在平板模具上在压力机上加压，压力为100-150MPa，精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
实施例3：本发明所述的重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，该制作方法主要包括如下工序：
a)配料，所述的纳米增强铜基摩擦片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu42％，Pb7％，Fe22％，C6％，硅酸锆16％，氧化钙2％，氧化铝5％，外加煤油2毫升/公斤；
b)混料：将配好的粉料放入混料机内同时加入钢球进行混合，混料时间为2.5小时；
c)压型是将经过工序b)混好的混合料放入模具中在压力机上进行压制，压力为200-350Mpa。
d)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，镀层厚度为0.005-0.01mm，根据镀层厚度调整电镀时间；
e)烧结：将工序3压制好摩擦层粉片与工序d)镀铜芯板组合一起放入钟罩炉内加压烧结，
烧结温度：840℃，保温时间：2.5小时，压力：1.0Mpa，气氛：氨分解气体，设备：钟罩式加压烧结炉。
f)精压：它是将工序e)烧结后的摩擦片放在平板模具上在压力机上加压，压力为100-150MPa，精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。

Claims (4)

1.一种重型载重汽车离合器铜基摩擦片，它主要由压制成的摩擦层粉片与镀铜芯板复合后烧结而成，其特征在于所述的摩擦层粉片由如下的组份以及重量百分配比组成：Cu40-50％，Pb3-8％，C5-10％，硅酸锆12-18％，Fe15-25％，氧化钙2-5％，氧化铝2-6％，上述组份的配料以重量的百分之百为准。
2.根据权利要求1所述的重型载重汽车离合器铜基摩擦片，其特征在于所述的摩擦层粉片中：Cu的粒度为-200目，铅粉的粒度为-200目，C的粒度为-80目，硅酸锆的粒度为-100目；氧化钙粉粒度为-200目；铁粉粒度为-100目，氧化铝的粒度为-100目；所述镀铜芯板的镀层厚度为0.005-0.01mm。
3.一种如权利要求1或2所述重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，其特征在于所述的制作方法包括如下步骤：
a)摩擦层粉片的配料，即按照所述的组份和相应的配比进行配料；
b)摩擦层粉片的混料：将配好的粉料放入混料机内混合，混料时间为1.5-3.5小时；
c)摩擦层粉片的压型，将经过工序b)混料后的混合料放入模具中在压力机上进行压制成型为摩擦层粉片，压力为200-350Mpa；
d)芯板镀铜：用电镀的方法对芯板进行镀铜；具体是：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，根据镀层厚度调整电镀时间；
e)复合烧结，将工序c)压制好摩擦层粉片与工序d)制成的镀铜芯板复合在一起后放入钟罩炉内进行加压烧结；
f)精压：将工序e)复合烧结后的铜基摩擦片放在平板模具上用压力机加压，压力为100-150MPa，且所述的精压是用与摩擦片最终尺寸厚度限位块保证摩擦片尺寸。
4.根据权利要求3所述重型载重汽车离合器铜基摩擦片的制作方法，其特征在于所述的步骤中：
步骤b)中，混料之前或同时，加入Φ20钢球和煤油进行球磨混料，煤油按照每公斤混合料加入1-3ml计算；
步骤d)中，芯板电镀前要进行除油及除锈；
步骤f)中，摩擦片一面为摩擦层；
步骤e)中，钟罩炉内进行加压烧结时，压力为1.0-2.0MPa，烧结温度为750-850℃，时间为1.5-2.5小时；
步骤f)中，经过精压后制成的摩擦片成品，经干式环境下检验后得出：
1)密度：4.8-5.2g/cm3；
2)硬度：HB15-20；
3)摩擦性能：按照GB5764-2008汽车离合器衬片要求进行检测，结果见下表：
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