專利名稱:一種高性能陶瓷摩擦片及其生產工藝的制作方法
技術領域:
本發明屬于摩擦片技術領域,特指一種高性能陶瓷摩擦片及其生產工藝。
背景技術:
摩擦材料是一種應用在動力機械上,依靠摩擦作用來執行制動和傳動動能的部件材料。任何機械設備與運動的各種車輛都必須要有制動或傳動裝置。摩擦材料是這種制動或傳動裝置上的關鍵性部件。它最主要的功能是通過摩擦來吸收或傳遞動力。如離合器片傳遞動力,制動片吸收動能。它們使機械設備與各種機動車輛能夠安全可靠地工作。所以說摩擦材料是一種應用廣泛又至關重要的材料。特別是近年來,隨著汽車工業的飛速發展,人們對制動性能的要求越來越高,開始研發陶瓷型摩擦材料,現有陶瓷型摩擦材料主要以無機纖維和幾種有機纖維混雜組成,無石棉,無金屬。其特點一是無石棉符合環保要求;二是無金屬和多孔性材料的使用可降低制品密度,有利于減少損傷制動盤(鼓)和產生制動噪音的程度;三是摩擦材料不生銹,不腐蝕,不粘附對偶;四是磨耗低,輪轂上的落灰少。現有非陶瓷基摩擦材料存在下列缺點一是摩擦性能不穩定;二是使用壽命短;三是噪音較大;四是容易劃傷摩擦對偶,產生事故。
發明內容
本發明的目的是提供一種高性能陶瓷摩擦片及其生產工藝。本發明的目的是這樣實現的一種高性能陶瓷摩擦片,由下列重量份數的物質組成銅60 68份;鐵10 15 ;錫2 5份;二氧化娃5 10份;二硫化鑰3 8份;招酸I丐5 10份;石墨5 13份;煤油0. 5 I. 5。上述物質的粒度或形態為銅200目;鐵150目 200目;錫200目;二氧化硅100目;二硫化鑰膠體粉劑;招酸鈣S 100目;石墨100目;煤油液體。一種高性能陶瓷摩擦片的生產工藝,按下列步驟制備而成(I)混料I)稱取規定重量份數的石墨、二硫化鑰分別裝入料盤,先放入烘干箱內烘干,每次裝料厚度不超過30mm,烘干溫度為100度,保溫不小于3小時,再在箱內或箱外冷卻至室溫,放置干燥器內保存24 48小時;2)稱取規定重量份數的鐵、銅和二硫化鑰放入混料器內,均勻混合,然后倒入混料筒內,混合半小時;3)將上述步驟2)中取得的混合料倒入混料器內,再加入剩余規定重量份數的原材料均勻混合,最后加入規定重量份數的煤油均勻攪拌,混料時間為24小時;4)從盛料筒的上、中、下層各取8 15g檢驗混料的均勻度,若不符合混料要求,則重新混料一次,并儲存;
(2)壓制成型將步驟(I)之4)中儲存的混料在模具中壓制成毛坯壓制壓力200 300MPa ;壓制密度3. 5 4. 5/Cm3 ;毛坯存放期< 20天;(3)燒結將步驟(2)壓制成型的毛坯放入燒結爐內進行燒結,其中I)在4小時時間內 ,爐內溫度由始溫 620°C范圍內,爐內壓力控制在O. 5kg2)在4 5小時時間內,爐溫升至6201 7201范圍內,爐內壓力控制在0.81^ ;3)在5 6小時時間內,爐溫升至720V 820°C范圍內,爐內壓力控制在I. 3kg ;4)在6 8小時時間內,爐溫升至820°C 900°C ±30范圍內,爐內壓力控制在
2.6kg ;5)爐溫升至900°C ±30范圍內,爐內壓力控制在2. 6kg,燒結時間3小時;6)水冷降溫爐溫降至(900°C ±30) 820°C范圍內,爐內壓力控制在2. 6kg ;7)取件,爐溫彡100°C ;(4)檢驗,在干式工作環境下檢驗I)在負荷60kg、鋼球直徑I. 588mm的洛氏硬度計上檢驗測定硬度HRF45 75,試環對偶材料為30CrSiMoVA ;2)密度4 6. 5 ;3)抗壓強度700 720kg/mm2 ;4)轉速達7000rpm時的平均摩擦系數為> O. 20 ;5)剎車比壓P = O. 6Mpa ;6)轉動慣量0. 0018kg τα ;7)在ΜΜ1000摩擦試驗機上,單位壓力15kg/cm2 ;上述的步驟(I)中制得的混料的儲存期不超過15天。上述的步驟(3)燒結后經(4)檢驗不合格的產品可返爐再次進行燒結,總爐燒燒結次數不超過三次。本發明相比現有技術突出且有益的技術效果是I、本發明的摩擦性能好,摩擦系數適中,性能穩定,在不同的使用環境、速度、壓力及濕度變化時,其摩擦系數適中穩定在一定的范圍內,轉速達7000rpm時的平均摩擦系數彡 O. 20。2、本發明的抗壓強度好,抗壓強度為715kg/mm2。3、本發明的由于金屬材料與陶瓷材料的協同作用,磨損率底。4、本發明在使用過程中,生產的氣體及粉末少,對環境的污染低,制動平穩、柔和、
安全、可靠。
具體實施例方式下面結合以具體實施例對本發明作進一步描述一種高性能陶瓷摩擦片,由下列重量份數的物質組成銅60 68份;鐵10 15 ;錫2 5份;二氧化娃5 10份;二硫化鑰3 8份;招酸I丐5 10份;石墨5 13份;煤油0. 5 I. 5。
上述物質的粒度或形態為銅200目;鐵150目 200目;錫200目;二氧化硅100目;二硫化鑰膠體粉劑;招酸鈣S 100目;石墨100目;煤油液體。一種高性能陶瓷摩擦片的生產工藝,按下列步驟制備而成(I)混料I)稱取規定重量份數的石墨、二硫化鑰分別裝入料盤,先放入烘干箱內烘干,每次裝料厚度不超過30mm,烘干溫度為100度,保溫不小于3小時,再在箱內或箱外冷卻至室溫,放置干燥器內保存24 48小時;2)稱取規定重量份數的鐵、銅和二硫化鑰放入混料器內,均勻混合,然后倒入混料筒內,混合半小時;3)將上述步驟2)中取得的混合料倒入混料器內,再加入剩余規定重量份數的原 材料均勻混合,最后加入規定重量份數的煤油均勻攪拌,混料時間為24小時;4)從盛料筒的上、中、下層各取8 15g檢驗混料的均勻度,若不符合混料要求,則重新混料一次,并儲存;(2)壓制成型將步驟(I)之4)中儲存的混料在模具中壓制成毛坯壓制壓力200 300MPa ;壓制密度3. 5 4. 5/Cm3 ;毛坯存放期< 20天;(3)燒結將步驟⑵壓制成型的毛坯放入燒結爐內進行燒結,其中I)在4小時時間內,爐內溫度由始溫 620°C范圍內,爐內壓力控制在O. 5kg2)在4 5小時時間內,爐溫升至6201 7201范圍內,爐內壓力控制在0.81^ ;3)在5 6小時時間內,爐溫升至720°C 820°C范圍內,爐內壓力控制在I. 3kg ;4)在6 8小時時間內,爐溫升至820°C 900°C ±30范圍內,爐內壓力控制在
2.6kg ;5)爐溫升至900°C ±30范圍內,爐內壓力控制在2. 6kg,燒結時間3小時;6)水冷降溫爐溫降至(900°C ±30) 820°C范圍內,爐內壓力控制在2. 6kg ;7)取件,爐溫彡100°C ;(4)檢驗,在干式工作環境下檢驗I)在負荷60kg、鋼球直徑I. 588mm的洛氏硬度計上檢驗測定硬度(Hardness)HRF45 75,試環對偶材料為30CrSiMoVA ;2)密度(Density) :4 6. 5 ;3)抗壓強度(Compression Strength) 700 720kg/mm2 ;4)轉速(Rotational Speed)達 7OOOrpm 時的平均摩擦系數(FrictionCoefficient) ^ 0.20 ;5)剎車比壓(Braking) P = 0. 6Mpa ;6)轉動慣量(Moment of Inertia) :0· 0018kg m2 ;7)在MMlOOO摩擦試驗機上,單位壓力15kg/C m2 ;上述的步驟(I)中制得的混料的儲存期不超過15天。上述的步驟(3)燒結后不合格的產品可返爐再次進行燒結,總爐燒燒結次數不超過三次,所述的燒結不合格的產品為達不到步驟(4)檢驗指標的產品。
本發明具體實施例中各物質的取值舉例如下表單位kg
權利要求
1.一種高性能陶瓷摩擦片,其特征在于由下列重量份數的物質組成銅:60 68份;鐵10 15 ;錫2 5份;二氧化硅5 10份;二硫化鑰3 8份;招酸鈣5 10份;石墨5 13份;煤油:0.5 1.5。
2.根據權利要求I所述的一種高性能陶瓷摩擦片,其特征在于所述物質的粒度或形態為銅彡200目;鐵150目 200目;錫< 200目;二氧化硅< 100目;二硫化鑰膠體粉劑;鋁酸鈣100目;石墨100目;煤油液體。
3.一種高性能陶瓷摩擦片的生產工藝,其特征在于按下列步驟制備而成 (1)混料 1)稱取規定重量份數的石墨、二硫化鑰分別裝入料盤,先放入烘干箱內烘干,每次裝料 厚度不超過30_,烘干溫度為100度,保溫不小于3小時,再在箱內或箱外冷卻至室溫,放置干燥器內保存24 48小時; 2)稱取規定重量份數的鐵、銅和二硫化鑰放入混料器內,均勻混合,然后倒入混料筒內,混合半小時; 3)將上述步驟2)中取得的混合料倒入混料器內,再加入剩余規定重量份數的原材料均勻混合,最后加入規定重量份數的煤油均勻攪拌,混料時間為24小時; 4)從盛料筒的上、中、下層各取8 15g檢驗混料的均勻度,若不符合混料要求,則重新混料一次,并儲存; (2)壓制成型 將步驟⑴之4)中儲存的混料在模具中壓制成毛坯壓制壓力200 300MPa ;壓制密度3. 5 4. 5/Cm3 ;毛坯存放期彡20天; (3)燒結 將步驟(2)壓制成型的毛坯放入燒結爐內進行燒結,其中 1)在4小時時間內,爐內溫度由始溫 620°C范圍內,爐內壓力控制在O.5kg 2)在4 5小時時間內,爐溫升至620°C 720°C范圍內,爐內壓力控制在O.8kg ; 3)在5 6小時時間內,爐溫升至720V 820°C范圍內,爐內壓力控制在I.3kg ; 4)在6 8小時時間內,爐溫升至820°C 900°C±30范圍內,爐內壓力控制在2. 6kg ; 5)爐溫升至900°C±30范圍內,爐內壓力控制在2. 6kg,燒結時間3小時; 6)水冷降溫爐溫降至(900°C±30) 820°C范圍內,爐內壓力控制在2.6kg; 7)取件,爐溫彡IOO0C; (4)檢驗,在干式工作環境下檢驗 1)在負荷60kg、鋼球直徑I.588mm的洛氏硬度計上檢驗測定硬度HRF45 75,試環對偶材料為30CrSiMoVA ; 2)密度4 6.5 ; 3)抗壓強度700 720kg/mm2 ; 4)轉速達7000rpm時的平均摩擦系數為彡O.20 ; 5)剎車比壓P= O. 6Mpa ; 6)轉動慣量0.0018kg m2 ; 7)在MM1000摩擦試驗機上,單位壓力15kg/cm2。
4.根據權利要求3所述的一種高性能陶瓷摩擦片的生產工藝,其特征在于所述的步驟(I)中制得的混料的儲存期不超過15天。
5.根據權利要求3所述的一種高性能陶瓷摩擦片的生產工藝,其特征在于所述的步驟(3)燒結后經(4)檢驗不合格的產品可返爐再次進行燒結,總爐燒燒結次數不超過三次。
全文摘要
本發明屬于摩擦片技術領域,涉及一種高性能陶瓷摩擦片及其生產工藝,高性能陶瓷摩擦片是由下列重量份數的物質組成銅60~68份;鐵10~15;錫2~5份;二氧化硅5~10份;二硫化鉬3~8份;鋁酸鈣5~10份;石墨5~13份;煤油0.5~1.5,摩擦片的生產工藝包括混料、壓制成型、燒結、在干式工作環境下檢驗工藝步驟,有益的技術效果是本發明的摩擦性能好,抗壓強度好,磨損率底,在使用過程中,生產的氣體及粉末少,對環境的污染低,制動平穩、柔和、安全、可靠。
文檔編號F16D69/02GK102632233SQ201210123108
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者鄭士洋 申請人:三門臺基摩擦材料有限公司