[发明专利]一种粉末冶金离合器摩擦体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，特别是一种粉末冶金离合器摩擦体及其制备方法。

背景技术

轨道机车的离合器从动摩擦盘总成是铁路系统各机务段所用轨道机车离合器中的关键部件，它与中压板(离合器对偶)组成摩擦副，在离合器中起着传递扭矩、承担着轨道车前进、停止、后退的作用，是轨道机车离合器中必不可少的重要部件。每台轨道车离合器中有2个离合器从动摩擦盘总成和1个中压板，加上左、右两端盖板组成四个摩擦副。其中轨道机车离合器从动摩擦盘总成又是由12个离合器摩擦体、1个离合器钢芯片、大小减振弹簧各8个、1个花盘、1个花键齿盘、2个盖板，并用10个平头铆钉和8个沉头铆钉等共计61个零件铆接组装而成。每个离合器摩擦体是由一块钢芯板和连接在其上的一片摩擦片，在加压式钟罩炉中烧结而成的。摩擦材料，必须承受较高的使用温度，要有较高的机械-物理性能和可靠的摩擦-磨损性能。现有的摩擦材料抗剪、抗压强度较低，磨损也大，达不到铁路轨道车的要求，其价格较高，不经济。

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。

粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。

所以研究各种机械零部件的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉末冶金离合器摩擦体及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种粉末冶金离合器摩擦体，由下列重量份的原料制成：铜1.4-1.8、铁粉82-84、锆英砂0.4-0.8、锌5.1-5.3、石墨0.4-0.8、碳化硅0.4-0.6、莫来石0.2-0.4、Mg 6-7、Mn 1.6-2.1、V 0.6-0.9、Cr3.3-3.5、Ni 7.2-7.6、助剂2-3；

所述的助剂由下列重量份的原料制成：铁粉30-40、高岭土2-3、明矾1-2、纳米碳1-2、聚异丁烯2-3、铝酸酯偶联剂DL-411 1-2、三聚磷酸钠2-3、蓖麻油酸1-2、氮化铝粉2-3；制备方法是将铁粉、高岭土、明矾、三聚磷酸钠混合，研磨成200-300目粉末，然后加入铝酸酯偶联剂DL-411混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入920-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，粉碎成300-400目粉末，与其它剩余成分混合，加热至60-70℃，在1200-1500转/分下搅拌1-2小时，即得。

本发明所述粉末冶金离合器摩擦体，由以下具体步骤制成：

（1）将铜、铁粉、锌、Mg、Mn、V、Cr、Ni混合，加入适量水中，送入球磨机中球磨，得到250-400目粉末，然后，喷雾干燥、烘干，在10-15Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下750-800℃进行烧结16-18小时，将烧结后的物料粉碎后过200-400目筛；

（2）将其它剩余成分混合均匀；

（3）将步骤（1）、（2）物料在55-65℃下混合搅拌均匀60-90分钟后，装入模具，压制成坯；

（4）将压坯放在烧结炉中，以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结2-3小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1100-1150℃条件下烧结2-3小时，空气中缓慢冷却至室温即可。

本发明添加助剂，使合金粉末分散均匀，保证产品内部组织结构的纵横均匀度，使产品的疲劳寿命有所提高；离合制动性能好，摩擦系数稳定，接排柔合、平稳，安全可靠；离合器遇有雨水时，仍然保持良好的摩擦性能，而且对环境友好无污染。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。