鋼背免電鍍銅合基摩擦材料及摩擦件的制備方法和用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及粉末冶金領域，特別是鋼背免電錐銅合基摩擦材料及摩擦件的制備方 法和用途。
【背景技術】
[0002] 粉末冶金銅合基摩擦材料（W下簡稱：銅合基摩擦材料）是將壓制成型的銅合基昆 料貼在經電錐處理過的鋼背(有的稱芯板）的一面或兩面，爾后再通過加壓燒結，使其粘結 成為一體，經平面加工、倒角、油槽等后序處理。目前，國內銅合基摩擦材料的制造都是送樣 一個生產模式和流程。
[0003] 鋼背電錐在摩擦材料制造技術中得到普遍的運用，并且要求嚴格，比如銅合基摩 擦材料的鋼背錐銅，厚度一般在0.OlmnTo. 05mm，爾后錐錫，層厚0.OlmnTo. 05mm。有的專家 稱鋼背電錐層為"中間"層，它是鋼背和銅合基層粘結的橋梁和紐帶，粘結質量的好壞，完全 取決于電錐層的質量。幾十年來，銅合基摩擦材料都是通過鋼背電錐送一技術制造出來的， 鋼背免電錐銅合基摩擦材料的制品，目前在市場運用上暫無先例。
[0004] 人們知道，電錐行業是當今環境污染的一大惡源，錐件除油、除鎊需使用大量的強 酸、強堿。污后的廢水流入±壤，污染了水源，釋放的廢氣，刺鼻難聞，使空氣質量嚴重下降。 每年數百萬噸摩擦材料制品的生產給環境污染帶來了巨大傷害；另外，銅合基摩擦材料鋼 背需錐銅，有的還要求錐銅后錐錫、錐媒，消耗大量的能源，如電力、人力、水資源等。總之， 鋼背電錐銅合基摩擦材料制造技術，除了增加生產成本外，還為環境污染提供了巨大的商 機和潛能。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種減污、降耗、節能的鋼背免 電錐銅合基摩擦材料及摩擦件的制備方法和用途。
[0006] 本發明的技術方案是： 本發明提供了鋼背免電錐銅合基摩擦材料，所述銅合基摩擦材料的組成成分和重量百 分比為：銅粉50~84%，金屬結合劑3~15%，摩擦調節劑5~20%，耐磨劑5~15%。
[0007] 進一步，所述金屬結合劑選自錫、鉛、媒、鎮、錬、鋼、鋒中的至少一種。
[000引進一步，所述摩擦調節劑選自鐵、鉛、二氧化娃、云母、氧化鎮、氧化鉛、氧化鋒、莫 來石、娃灰石、歴石中的至少一種。
[0009] 進一步，所述耐磨劑選自二硫化鋼、石墨、石油焦、般燒石墨、硫酸頓中的至少一 種。
[0010] 本發明進一步提供了鋼背免電錐銅合基摩擦材料制備摩擦件的方法，包括W下步 驟： SI.混料；按比例稱取金屬結合劑、摩擦調節劑和耐磨劑，置入混料機內攬拌0. 5小 時，然后稱取銅粉置入混料機內，繼續攬拌2^3小時，得到混合均勻的粉末； 52. 制昆；根據不同摩擦件的重量，將混合均勻的粉末置于相應的模具內，在 1. 5t-2. 5t/cm2的壓力下，壓制成昆料； 53. 燒結；將昆料貼于免電錐的鋼背的一面或二面，置于真空燒結爐內，在76(T90(rC (優選88(TC)下燒結，然后保溫1~4小時后冷卻至18(TC吊爐，即可得到鋼背免電錐銅合基 摩擦件。
[0011] 進一步，步驟Si所述的混料的流程可替換為：按比例稱取銅粉、金屬結合劑、摩擦 調節劑和耐磨劑，置入混料機內攬拌2^4小時，得到混合均勻的粉末。
[0012] 進一步，所述鋼背是由金屬材料制成的熱社板，熱社板的兩面需磨削見白至尺寸 要求。
[0013] 進一步，所述鋼背是由金屬材料制成的冷社板，冷社板需符合鋼背圖紙尺寸要求， 冷社板制成的鋼背的兩面需經去油、去污至表面光滑整潔。
[0014] 本發明還提供了上述摩擦件在離合器中的應用。
[0015] 本發明與現有技術相比具有如下特點： (1) 所制得的鋼背免電錐銅合基摩擦件的原材料來源廣泛，價格較低，且無需電錐，其 制作成本遠低于鋼背電錐銅合基摩擦件的制作成本； (2) 鋼背免電錐銅合基摩擦材料粘結牢固、無裂紋、無剝離、無分層，完全符合技術要 和市場要求； (3) 鋼背免電錐銅合基摩擦材料制造技術最大的特點是解決了銅合基摩擦材料的鋼背 必須經由電錐才能制造的問題，它既節約了資源，又保護了環境。
【具體實施方式】
[0016]W下結合【具體實施方式】對本發明的詳細結構作進一步描述。
[0017] 實施例1 銅合基摩擦材料的組成成分及重量百分比如下： 銅粉71% ; 金屬結合劑3% ;選自鉛1. 5%、鋒1. 5% ; 摩擦調節劑20% ;選自鉛8%、氧化鎮8%、二氧化娃2%、歴石2% ; 耐磨劑6% ;選自硫酸頓6%。
[0018] 摩擦件的具體制備工藝為： 51. 混料；按比例稱取上述金屬結合劑、摩擦調節劑和耐磨劑，置入混料機內攬拌0. 5 小時，然后稱取銅粉置入混料機內，繼續攬拌2小時，得到混合均勻的粉末； 52. 制昆；根據不同摩擦件的重量，將混合均勻的粉末置于相應的模具內，在2t/cm2的 壓力下，壓制成昆料； 53. 制作鋼背；根據產品圖紙要求，選擇相應的金屬材料制成熱社板作為鋼背，兩面需 磨削見白至尺寸要求； 54. 燒結；將昆料貼于免電錐的鋼背的一面，置于真空燒結爐內，在88(TC下燒結，然 后保溫2小時后冷卻至18(TC吊爐，即可得到鋼背免電錐銅合基摩擦件A1。
[001引 實施例2 按照實施例1的方法制備摩擦件A2,區別在于，銅合基摩擦材料的組成成分及重量 百分比如下： 銅粉66%; 金屬結合劑6% ;選自錫5%、媒1% ; 摩擦調節劑18% ;選自鐵15%、氧化鎮3% ; 耐磨劑10%;選自二硫化鋼2%、般燒石墨3%、石墨5%。
[0020] 實施例3 按照實施例1的方法制備摩擦件A3,區別在于，銅合基摩擦材料的組成成分及重量 百分比如下： 銅粉60%; 金屬結合劑8% ;選自錫5%、錬3% ; 摩擦調節劑20% ;選自歴石5%、氧化鋒5%、氧化鎮5%、鉛5% ; 耐磨劑12%;選自硫酸頓6%、般燒石墨6%。
[0021] 實施例4 按照實施例1的方法制備摩擦件A4,區別在于，銅合基摩擦材料的組成成分及重量 百分比如下： 銅粉78%; 金屬結合劑12% ;選自鎮4%、鉛4%、鋼4% ; 摩擦調節劑5% ;選自莫來石3%、云母2% ; 耐磨劑5%;選自石油焦3%、二硫化鋼3%。
[0022] 上述實施例1~4所制得的鋼背免電錐銅合基摩擦件的原材料來源廣泛，價格較 低，且無需電錐，其制作成本遠低于鋼背電錐銅合基摩擦件的制作成本；銅合基摩擦層與鋼 背粘結牢固、無裂紋、無剝離、無分層，完全符合技術要和市場要求，既保護了環境，又節約 了資源。
[002引 實施例5 挑選由實施例1所制備的摩擦件Al作為工程機械濕式制動器摩擦片進行摩擦磨損 試驗檢測，檢測如下： 一、 濕式制動器的試驗條件見表1 表1濕式制動器的試驗條件
二、 樣品情況 摩擦件Al: 4 118X56mm試環，表面8條徑向油槽加螺旋形油槽； 對偶材料；65Mn，表面粗糖度RaL6Um，HRC42-46。
[0024] S、檢測依據 JB/T9713-1999,JB/T7909-1999 四、 試驗結果 (1) 平均功率密度為90w/cm2時的摩擦磨損試驗結果，見表2所示： 表2平均功率密度為90w/cm2時的摩擦磨損試驗結果
(2) 平均功率密度為110w/cm2時的摩擦磨損試驗結果，見表3所示： 表3平均功率密度為110w/cm2時的摩擦磨損試驗結果
五、 檢測結論 該產品符合JB/T9713-1999工程機械濕式銅基摩擦片技術條件。
[00巧]實施例6 挑選由實施例1所制備的摩擦件Al作為大型推±機巧7320)轉向離合器摩擦片進行 摩擦磨損試驗檢測，其中大型推±機巧7320)轉向離合器的試驗條件、樣品情況和檢測依據 與實施例5相同。
[0026] 試驗結果如表4和表5所示： 表4平均功率密度為90w/cm2時的摩擦磨損試驗結果
表5平均功率密度為110w/cm2時的摩擦磨損試驗結果
檢測結論；該產品符合JB/T9713-1999工程機械濕式銅基摩擦片技術條件。[0027] 實施例5與實施例6的檢驗報告均由中南大學粉末冶金研究院提供。
【主權項】
1. 鋼背免電鍍銅合基摩擦材料，其特征在于：所述銅合基摩擦材料的組成成分和重量 百分比為：銅粉50~84%，金屬結合劑：Γ15%，摩擦調節劑5~20%，耐磨劑5~15%。2. 根據權利要求1所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料，其特征在于：所述金屬結合劑 選自錫、鋁、鎳、鎂、銻、鑰、鋅中的至少一種。3. 根據權利要求1所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料，其特征在于：所述摩擦調節劑 選自鐵、鉛、二氧化硅、云母、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、莫來石、硅灰石、蛭石中的至少一種。4. 根據權利要求1所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料，其特征在于：所述耐磨劑選自 二硫化鑰、石墨、石油焦、煅燒石墨、硫酸鋇中的至少一種。5. 根據權利要求1~4任一項所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料制備摩擦件的方法，其 特征在于：包括以下步驟：51. 混料：按比例稱取金屬結合劑、摩擦調節劑和耐磨劑，置入混料機內攪拌0. 5小 時，然后稱取銅粉置入混料機內，繼續攪拌2~3小時，得到混合均勻的粉末；52. 制坯：根據不同摩擦件的重量，將混合均勻的粉末置于相應的模具內，在 1. 5t-2. 5t/cm2的壓力下，壓制成還料；53. 燒結：將坯料貼于免電鍍的鋼背的一面或二面，置于真空燒結爐內，在76(T90(TC 下燒結，然后保溫1~4小時后冷卻至180°C吊爐，即可得到鋼背免電鍍銅合基摩擦件。6. 根據權利要求5所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料制備摩擦件的方法，其特征在 于：步驟S1所述的混料的流程可替換為：按比例稱取銅粉、金屬結合劑、摩擦調節劑和耐磨 劑，置入混料機內攪拌2~4小時，得到混合均勻的粉末。7. 根據權利要求5或6所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料制備摩擦件的方法，其特征 在于：所述鋼背是由金屬材料制成的熱軋板，熱軋板的兩面需磨削見白。8. 根據權利要求5或6所述的鋼背免電鍍銅合基摩擦材料制備摩擦件的方法，其特 征在于：所述鋼背是由金屬材料制成的冷軋板，冷軋板的兩面需經去油、去污至表面光滑整 潔。9. 權利要求5或6所述的摩擦件在離合器中的應用。
【專利摘要】鋼背免電鍍銅合基摩擦材料及摩擦件的制備方法和用途，所述銅合基摩擦材料的組成成分和重量百分比為：銅粉50~84%，金屬結合劑3~15%，摩擦調節劑5~20%，耐磨劑5~15%。本發明還提供了用該摩擦材料制備鋼背免電鍍銅合基摩擦件的方法以及摩擦件的用途。本發明所制得的鋼背免電鍍銅合基摩擦件的制作成本遠低于鋼背電鍍銅合基摩擦件的制作成本；銅合基摩擦層于鋼背粘結牢固、無裂紋、無剝離、無分層，完全符合技術要和市場要求，既保護了環境，又節約了資源。
【IPC分類】B22F7/08, F16D69/02, B22F1/00
【公開號】CN105436496
【申請號】CN201410558033
【發明人】秦建明, 袁光華, 秦琴
【申請人】長沙建明工程機械摩擦材料有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年10月21日