[发明专利]一种轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法。

背景技术

随着科技的进步，车速越来越高，对摩擦制动要求也越来越高，从而对汽车制动材料则提出了更高的要求，早期的石棉刹车片因对人体健康有一定危害，并污染环境，故已不再使用。目前，轿车所使用的摩擦块，由钢背和摩擦片构成，其摩擦片的生产方法：一是采用铸造材料铸造生产，这种摩擦片耐磨性能差、摩擦系数不稳定，并且易于断裂；二是采用酚醛树脂、腰果树脂等有机材料合成生产，这种摩擦材料虽然提高了一定的摩擦性能，但在高温条件下运行时，易于粘结车轮，在低温条件下运行时，又易于断裂；三是粉末冶金摩擦片，采用粉末冶金原料，通过混粉、装模、压制、烧结工艺生产的摩擦片，具有耐高温、寿命长、适应性好的优点，因此，近几年来在E6-140、CA-10、JH-150等车型中得到了广泛的应用，社会效益显著。轿车用摩擦块使用的钢背，目前仍采用铸造方法生产。钢背与摩擦片的结合方式为粘合方式。经过检索，目前尚未见用粉末冶金烧结方法生产钢背的报道，也未见粉末冶金钢背与粉末冶金摩擦片一起烧结为一整体的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较好的耐磨性能、耐蚀性能、摩擦片与钢背固定可靠、使用寿命长，且钢背与摩擦片均为用粉末冶金材料、并一起烧结成型的轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法。

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法，其特征在于它是由以下生产步骤完成的：

(1)配料：

a、粉末冶金钢背的原料重量百分配比为：铜粉占1-3％、化合碳粉占0.3-0.6％、镍粉占0.5-2.0％、水雾化铁粉占94.4-98.2％，按此重量百分配比称取铜粉、化合碳粉、镍粉、水雾化铁粉后，在双锥形混料机内进行混合均匀，混粉时间为60-80分钟，即得作为生产粉末冶金钢背的混合粉料；

b、粉末冶金摩擦片的原料重量百分配比为：

铜粉占7-9％、Al₂O₃粉占2-4％、锌粉占5-7％、SiO₂粉占0.8-1.2％、石墨粉占6-7％、还原铁粉占71.8-79.2％，按此重量百分比称取铜粉、Al₂O₃粉、锌粉、SiO₂粉、石墨粉、还原铁粉后进行混粉，作为生产粉末冶金摩擦片的混合粉料；混粉是在另一台双锥形混料机内进行的，混粉时间为80-100分钟；

(2)模具设计：

按轿车使用的摩擦块的结构要求设计模具，分粉末冶金钢背模具和粉末冶金钢背与粉末冶金摩擦片一次成型模具，在粉末冶金钢背模具的压模上设有成行、成列排列的圆柱体，圆柱体的直径为3-4mm，高度为1-2mm，从而使生产的粉末冶金钢背上除原有的与摩擦片的结合圆通孔外，又增加了与粉末冶金摩擦片相嵌入结合的成行、成列排列的小穴，使其结合更加牢固；

(3)装模烧结：

a、先将生产粉末冶金钢背的混合粉料装入粉末冶金钢背模具内，并采用全自动分体式多级浮动模架，该全自动分体式多级浮动模架安装在YT315t全自动液压机上，通过多级浮动，使粉末冶金钢背一次成型，压制力为7-8T/cm²，使粉末冶金钢背上的粉末冶金摩擦片嵌入固定圆孔、半圆形弹簧安装口及粉末冶金摩擦片嵌入的成行、成列排列的小穴一次压制成型，并进行烧结，烧结温度控制在1115-1125℃范围内，保温时间2-4小时；

b、再将压制成型并烧结过的粉末冶金钢背放入粉末冶金钢背与粉末冶金摩擦片混合粉料一次成型的模具内，使压制成型的粉末冶金钢背带有成行、成列排列的小穴的一面朝上，再装入混配好的生产粉末冶金摩擦片的混合粉料，用全自动多体式多级浮动模架通过多级浮动，压制力为5-7T/cm²，使粉末冶金摩擦片在压制成型的同时，与粉末冶金钢背压制成一体，再次进行烧结，烧结是采用自动网带式烧结炉，在氢气保护气氛下，烧结温度控制在1000-1050℃范围内，保温2-4小时。

粉末冶金摩擦片原料配比原理：

铜的加入主要起活化烧结作用，并能增加材料的机械强度，提高材料的耐磨性能。由于铜粉含量的变化对摩擦性能影响不大，铜粉含量可不低于7％；