[发明专利]一种摩擦片及其制造方法

说明书

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