[发明专利]一种粉末冶金汽车刹车片钢背及其制备方法

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汽车刹车片钢背及其制备方法。

背景技术

目前，刹车片从结构上分为三部分：摩擦块、钢背和消音片等附件，摩擦块用热敏树脂粘接到钢背的正面，消音片等附件粘接或铆接在钢背的背面，从而组成一片完整的刹车片。三部分的组成及作用：a摩擦块，它是由十几种原料通过适当的比例混合后加热压制而成，主要实现摩擦作用；b钢背，现有的钢背均为普通热轧钢板冲裁制成，主要起骨架支撑和固定作用，制动时刹车油缸的活塞顶在钢背上，将刹车片推到刹车盘上，摩擦块和刹车盘形成摩擦制动；c消音片等附件，它们的作用是尽量减轻噪音或磨损至极限位置时机械报警。从上面的结构可以看出，制动时摩擦块同刹车盘摩擦，产生与钢背间剪切力，连续制动时产生的摩擦瞬间高温可以达到700度，对热敏树脂的性能是个严重考验，目前，市场上时常发生一些伪劣产品因热敏树脂质量或工艺控制等多方面原因造成的摩擦块脱落现象，从而导致刹车失灵，造成重大交通事故。目前，防止脱片的方法一是加强热敏树脂和工艺过程的质量控制。二是在钢背上冲裁工艺孔或加工一些凸起，目的是增大粘接面积，提高粘接强度，而过多的冲裁工艺孔会影响钢背的强度，所以加工各种各样的凸起或凹坑成为首选。

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汽车刹车片钢背及其制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种粉末冶金汽车刹车片钢背，由下列重量份的原料制成：铁粉87-89、铜粉1.4-1.9、锰6.4-6.7、锌1.2-1.5、Mg 8.1-8.3、Sr 1.4-1.8、助剂2-3；

所述的助剂由下列重量份的原料制成：铁粉30-40、硫酸铝3-4、三聚磷酸钾1-2、天青石粉2-3、秸秆灰烬1-2、硅烷偶联剂KH550 1-2、二甲基硅油3-4、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯1-2、氧化锌2-3；制备方法是将铁粉、硫酸铝、三聚磷酸钾、天青石粉、秸秆灰烬混合，研磨成200-300目粉末，然后加入硅烷偶联剂KH550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汽车刹车片钢背，由以下具体步骤制成：

（1）将铁粉、铜粉、锰、锌混合，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9-11Mpa压力下压制成块状，然后在氮气保护气氛下700-750℃进行烧结8-10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60-65℃下混合搅拌均匀75-95分钟后，装入模具，压制成坯；

（4）将压坯放在烧结炉中，以9-12℃/分钟速率升温至350-450℃条件下烧结1-2小时，再以6-8℃/分钟速率升温至650-750℃条件下烧结1.5-2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；最后空气中冷却至室温即可。

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；本发明工艺制成的钢背在生产过程中不会接触油污，且经过高温烧结，不会存在油污，这样可以节省除油成本；本发明稳定性好，不易出现断裂等现象，使用寿命长。