专利名称：：一种摩擦片及其制造方法
技术领域：
：本发明属于以粉末冶金法烧结制动器的摩擦材料，特别适宜制造飞机、坦克、船舶、采矿设备、重载工程车辆的摩擦片。已知的粉末冶金摩擦材料(美国专利2·784·105)是以铝红柱石或含有铝红柱石的脆性材料作为主要摩擦元素，其基体强度低。为此，这种摩擦材料的粉末必须在加强杯(又称加固套)或模具中压制。如果压坯是在模具中压制，则需要在烧结前或烧结后嵌入加强杯中。这种带有加强杯的摩擦片，在使用过程中容易划伤摩擦对偶件。本发明的目的在于强化材料基体，增强耐磨性，可以不利用加强杯。本发明的特征在于该摩擦片的组成为铜45～58%、铁10～24%、锡0.5～2.0%、钼2.0～5.0%、锰0.6～2.5%、二硫化钼1.0～3.0%、石墨10～12%、二氧化硅5.0～10%、碳化硅1.0～3.0%、三氧化二铝1.0～3.0%(重量百分比)。其中锰以硅锰铁合金形态加入，目的是为了保证硅和锰对基体材料的合金化程度。本发明的关键是粉料的混合程序首先需按上述成分把粉状的铜、铁、钼、锡、硅锰铁、二硫化钼装入混料机，经预合金化后再加入二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅及0.3～0.5%的煤油，继续混合2.5～3.5小时，然后加入石墨充分混合均匀。所加入的各成分应符合下列给出的颗粒度(目)铜-200、铁-200、锡-200～+350、钼-200、硅锰铁-200、二硫化钼-120、石墨-28～+60、二氧化硅-30～+100、三氧化二铝-40～+80和-100～+140、碳化硅-60～+120。本发明推荐加入占三氧化二铝总量25～35%的-100～+140目的细粉，其余为-40～+80目的粗粉。这种细粉能提高基体硬度，粗粉作为摩擦调节剂可增强摩擦系统的热稳定性。为了保证摩擦片的摩擦稳定性及提高材料基体的强度，本发明推荐在添加的二氧化硅中，将多角状石英砂进行湿式球磨强化处理，然后经水洗筛分淘汰，把多角形石英砂变为近似等轴形。这种等轴形石英砂占所加二氧化硅含量的20～30%、天然球状石英砂占70～80%;三氧化二铝、碳化硅均为多角状。把按照本发明成分及混料方法混合均匀的粉料，以4～5t/cm2的压力将压坯密度达到4.5～4.8g/cm3，粘结到钢背上，以25～30kgf/cm2的压力，在N2、H2混合气氛中，于970～1000℃保温2～4小时，随后冷却。按照本发明方法制造的摩擦片，与本单位发明的粉末冶金铁基双金属摩擦对偶件(中国专利申请号86108726)或30CrSiMoVA钢的对偶件组成摩擦副，适用于高负载或超高负载的制动器。实施例1配方1</tables>配方2</tables>配方3</tables>实施例2首先把上述三种配方中的粉状铜、铁、锡、钼、硅锰铁二硫化钼装入混料机中预合金化2小时，再加入二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅，如果含有棕刚玉或者莫来石，也在这时加入，同时要加入0.3～0.5%的煤油，混合3小时，最后加入石墨再继续混合8小时。上述实施例1中列举的三种配方，以这种混料工艺制造的摩擦片，分别与本单位发明的粉末冶金铁基双金属摩擦对偶件或30CrSiMoVA钢的对偶件组成摩擦副，分别用于图-154M型、737型及DC-9型民用飞机上，其台架试车及模拟刹车试验的结果如下表权利要求1.一种粉末冶金铜基摩擦片，主要成分为铜、铁、锡、二氧化硅、三氧化二铝、莫来石和石墨，其特征在于该元件的组成为铜45～58%、铁10～24%、锡0.5～2.0%、钼2.0～5.0%、锰0.6～2.5%、二硫化钼1.0～3.0%、石墨10～12%、二氧化硅5.0～10%、碳化硅1.0～3.0%、三氧化二铝1.0～3.0%(重量百分比)。2.一种如权利要求1所述摩擦片的制造方法，包括混粉、冷压成型、加压烧结，其特征是在混粉过程中，先将粉状的铜、铁、钼、锡、硅锰铁、二硫化钼预合金化，再加入二氧化硅、三氧化二铝、碳化硅及0.3～0.5%的煤油混合2.5～3.5小时，最后加入石墨，将粉料混合均匀。3.根据权利要求2的制造方法，其特征是在所加入的三氧化二铝中，颗粒度为-100～+140目的占25～35%，-40～+80目的占65～75%。4.根据权利要求2的制造方法，其特征是在添加的二氧化硅中，包含经过湿式球磨强化处理变为近似等轴形的石英砂20～30%，天然球状石英砂70～80%。全文摘要一种成分为铜45～58％、铁10～24％、锡0.5～2.0％、钼2.0～5.0％、锰0.6～2.5％、二硫化钼1.0～3.0％、石墨10～12％、二氧化硅5.0～10％、碳化硅1.0～3.0％、三氧化二铝1.0～3.0％(重量百分比)的摩擦材料，经分级混料，加压烧结使之与钢背连为一体构成摩擦片，与粉末冶金铁基双金属(中国专利申请号86108726)或30CrSiMoVA钢材质的对偶件，组成摩擦副，用于飞机、坦克、船舶、采矿设备、重载工程车辆的制动器。文档编号C22C1/05GK1032195SQ8710635公开日1989年4月5日申请日期1987年9月19日优先权日1987年9月19日发明者李建国,黄发军,吴成义,郭娟申请人:北京摩擦材料厂