專利名稱：燒結(jié)銅合金制動(dòng)片及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉一種高速、大排量、無污染機(jī)動(dòng)車燒結(jié)銅合金制動(dòng)片及制作方法， 屬制動(dòng)片制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
授權(quán)公告號(hào)CN 1053951C、名稱"一種剎車片及其制備方法"，各組分的 重量百分比為混合樹脂10 30%、膨潤(rùn)土或鋁礬土 12 18%、重晶石粉15 20%、鐵礦粉20 25%、碳酸鈣5 6%、氧化鎂或三氧化二鋁2 5%、石墨 3 5%、 二硫化鉬1 2%、玻璃纖維2 3%、鋼纖維2 5%、銅纖維1 % ， 混合樹脂為服醛樹脂和酚醛樹脂的混合物且服醛樹脂與酚醛樹脂的混合重量比 為1 2 : 1。其制備方法 一、捏合①將酚醛樹脂和脈醛樹脂投入捏合機(jī)中 攪拌5分鐘，再將膨潤(rùn)土或鋁礬土投入捏合機(jī)中攪拌10分鐘進(jìn)行共混改性處 理，②將填料一起投入上述的捏合機(jī)中，充分?jǐn)嚢?0分鐘，③在攪拌條件下依 次向上述捏合機(jī)中投入玻璃纖維、鋼纖維和鑰纖維，攪拌20分鐘；二、予處理
①干燥將捏合好的物料干燥，以手感不粘手為止，②粉碎將干燥過的物 料冷卻至常溫，投入粉碎機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎，使物料的粒度在80目左右；三、模壓 成型①壓制向予熱過的模具內(nèi)涂脫模劑，放入經(jīng)處理過的并涂有粘結(jié)劑的
鋼背，將物料置于模腔中，在160°C 170°C、單位壓力18 2 0MPa條件下壓 制1 1.5分鐘/mm，②熱處理將半成品盤式片碼放在夾具上用螺絲緊固， 然后置于烘箱中，經(jīng)1小時(shí)升至IOO'C保持3小時(shí)，再經(jīng)30分鐘升至1 25 130 r保持3小時(shí)，之后停止加熱待溫度降至60°C以下方可出爐；四、后處理
經(jīng)磨面和噴漆后即可得到成品。其不足之處 一是剎車片組成成分不環(huán)保，在高溫下極易摩損、產(chǎn)生粉塵、污染環(huán)境；二是耐溫低，熱衰退性極大；三是抗 沖擊性差，沖擊力稍大，便會(huì)造成剎車片與基座之間的分離；四是剎車片與基 座之間在30(TC以上的高溫下即產(chǎn)生分離，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種一是耐熱衰退性能好； 二是耐高速、抗沖擊力好，并且在高速、大沖擊力剎車狀態(tài)下，不會(huì)造成剎車 片與制動(dòng)片鋼背分離；三是耐高溫，高溫狀態(tài)下剎車片不會(huì)從制動(dòng)片鋼背上脫 落，對(duì)剎車盤磨損??；四是耐摩損、無污染、剎車噪聲小；五是使用壽命長(zhǎng)， 特別適用于高速、大排量機(jī)動(dòng)車的剎車。
設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、剎車片的組份中以電解銅為主要 成份，是本發(fā)明的特征之一。這樣做的目的在于由于熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高、 化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、抗張強(qiáng)度大、易熔接、具抗蝕性、可塑性、延展性，能與鋅、 錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金。因此，本申請(qǐng)采用電解銅作為 剎車片的主要成份，不僅可以有效地提高剎車片的熱傳導(dǎo)率，而且能夠與鋅、 錫、鋁、鐵等金屬形成銅合金，以提高剎車片的剎車性能。2、剎車片的組份中 錫粉的采用，是本發(fā)明的特征之二。這樣做的目的在于金屬錫主要用于制造 合金，它富有展性，塑性好，純錫與弱有機(jī)酸作用緩慢，耐蝕性好，即使被腐 蝕，所生成的化合物一般無毒，有利用環(huán)境保護(hù)，本申請(qǐng)正是基于錫的這種特 性來制作銅合金剎車片。3、剎車片的組份中鋅粉的采用，是本發(fā)明的特征之三。 這樣做的目的在于 一是將滲鋅劑與鋼鐵制件，共置于滲爐中，加熱到400'C士， 活性鋅原子則由鋼鐵制件的表面向內(nèi)部滲透，同時(shí)鐵原子則由內(nèi)向外擴(kuò)散，在 制件表層形成了 一個(gè)均勻的鋅一鐵化合物即滲鋅層。由于滲鋅層耐蝕性特強(qiáng)， 即使在海洋及惡劣的工業(yè)大氣環(huán)境下，滲鋅產(chǎn)品在1600天后，其表面仍無一銹 跡；二是耐磨性優(yōu)異，滲鋅層的表面硬度為HV250-400，所以粉末滲鋅的耐磨 性和耐擦性要好很多；三是由于粉末滲鋅基本上無污染，進(jìn)行滲鋅時(shí)，需要對(duì) 滲鋅爐加熱至40(TC，按設(shè)計(jì)滲鋅爐采用電加熱，無煙氣排放；四是由于粉末滲鋅為固體滲鋅，所以無鋅的蒸汽產(chǎn)生，加之，工件與助劑均在密閉器具中進(jìn) 行滲透、分離，所以對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生污染。本申請(qǐng)正是利用鋅粉的上述特征來
提高剎車片耐腐蝕性、耐磨性，同時(shí)有利于環(huán)境保護(hù)。4、剎車片的組份中還原
鐵粉的采用，是本發(fā)明的特征之四。這樣做的目的在于由于還原鐵粉流動(dòng)性 好、壓縮性和燒結(jié)尺寸穩(wěn)定性，并且能夠很好地作為制造高密度、高強(qiáng)度的機(jī) 械零件之用。本申請(qǐng)正是利用還原鐵粉壓縮性穩(wěn)定、燒結(jié)尺寸穩(wěn)定的特性制作 剎車片。5、剎車片的組份中石墨的采用，是本發(fā)明的特征之五。這樣做的目的
在于石墨具有高度的導(dǎo)電性，能耐3000。C以上高溫，熔點(diǎn)3800。C，沸點(diǎn)4250 °C，具有可塑性，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，不溶于酸堿。本申請(qǐng)用其作為剎車片的添加 劑時(shí)，可以有效地提高剎車片的耐溫性。6、剎車片的組份中三氧化鉬的采用， 是本發(fā)明的特征之六。這樣做的目的在于三氧化鉬通常用作合金及不銹鋼的 添加劑，它可增強(qiáng)合金的強(qiáng)度、硬度、可焊性及韌性，還可增強(qiáng)其耐高溫強(qiáng)度 及耐腐蝕性能，本申請(qǐng)正是利用三氧化鉬這一特性制作剎車片，以提高其強(qiáng)度、 硬度及韌性。7、剎車片的組份中鉛粉的采用，是本發(fā)明的特征之七。這樣做的
目的在于鉛粉一般用于制作摩擦材料中的添加劑，其金屬的密度較大，熔點(diǎn)
較高，具有延展性，能夠傳熱、導(dǎo)電。本申請(qǐng)正是利用鉛粉這一特征，在剎車
片的制作中提高其熔點(diǎn)和硬度，降低其熱衰退。8、金屬制動(dòng)片鋼背鍍銅處理，
是本發(fā)明的特征之八。這樣做的目的在于金屬制動(dòng)片鋼背進(jìn)行鍍銅處理后，
使金屬制動(dòng)片鋼背面及面下形成銅合金層，該銅合金層與銅合金剎車片坯在高 溫作用為能夠形成熔融結(jié)合，確保燒結(jié)成型的銅合金剎車片與金屬制動(dòng)片鋼背 間的可靠熔接。
技術(shù)方案1:燒結(jié)銅合金制動(dòng)片，它包括金屬制動(dòng)片鋼背，剎車片由重量
百分比為45 55%電解銅、4 8%錫粉、3 5%鋅粉、13 20%還原鐵粉、6 10%高云砂、3 5%石墨、1 3%三氧化鉬、3 5%鉛粉及4 6%硅云砂壓鑄成 型。
技術(shù)方案2:燒結(jié)銅合金制動(dòng)片的制作方法，它包括金屬制動(dòng)片鋼背，(1)金屬制動(dòng)片鋼背鍍銅處理，形成銅面制動(dòng)片鋼背；首先將重量45 55%電解銅、 4 8%錫粉、3 5%鋅粉、13 20%還原鐵粉、6 10%高云砂、3 5%石墨、l 3%三氧化鉬、3 5%鉛粉及4 6%硅云砂混合攪拌均勻，然后置有模具內(nèi)高壓 壓成所需的剎車片坯，將剎車片坯放在銅面制動(dòng)片鋼背上，再將銅面制動(dòng)片鋼 背置入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，逐步升爐溫至780 81(TC，燒結(jié)3 6小時(shí)，剎車片坯 中的各種粉末成份在高溫的作用下相互之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)且燒結(jié)成型，并且燒 結(jié)成型的剎車片與銅面制動(dòng)片鋼背熔接為一體，此時(shí)，冷卻出爐，將燒結(jié)成型 的剎車片面按尺寸磨削處理即可。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比， 一是剎車片組成成份環(huán)保，在高溫下不易摩損、 不產(chǎn)生粉塵、不污染環(huán)境；二是熱傳導(dǎo)性好，耐溫高，能夠適用于60(TC以上 的高溫且剎車片與制動(dòng)片鋼背之間不分離，并且其熱衰退性極??；三是剎車時(shí) 噪音小，極大地降低了對(duì)環(huán)境污染；四是特別適用于大噸位、高速、大排量機(jī) 動(dòng)車的有效制動(dòng)；五是抗沖擊性能好，使用壽命長(zhǎng)。


圖1是燒結(jié)銅合金制動(dòng)片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:燒結(jié)銅合金制動(dòng)片，它包括金屬制動(dòng)片鋼背3，剎車片1由重量 百分比為45 55%電解銅、4 8%錫粉、3 5%鋅粉、13 20%還原鐵粉、6 10%高云砂、3 5%石墨、1 3%三氧化鉬、3 5%鉛粉及2 6%硅云砂壓鑄成
型，其詳細(xì)的實(shí)施例如下
實(shí)施例2:在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，電解銅45%、錫粉8%、鋅粉3%、還原 鐵粉20%、高云砂6%、石墨5%、三氧化鉬3%、鉛粉5%及硅云砂5%。
實(shí)施例3:在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，電解銅55%、錫粉4%、鋅粉5%、還原 鐵粉17%、高云砂10%、石墨3%、三氧化鉬1%、鉛粉3%及硅云砂2%。
實(shí)施例4:在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，電解銅52%、錫粉6%、鋅粉5%、還原 鐵粉13%、高云砂9%、石墨4%、三氧化鉬4%、鉛粉4%及硅云砂3%。實(shí)施例5:在實(shí)施例l的基礎(chǔ)上，電解銅50%、錫粉6%、鋅粉4%、還原 鐵粉17%、高云砂8%、石墨4%、三氧化鉬2%、鉛粉4%及硅云砂5%。
實(shí)施例6:在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，燒結(jié)銅合金制動(dòng)片的制作方法，它包 括金屬制動(dòng)片鋼背3， (l)金屬制動(dòng)片鋼背鍍銅處理，形成銅面制動(dòng)片鋼背；首 先將重量電解銅、錫粉、鋅粉、還原鐵粉、高云砂、石墨、三氧化鉬、鉛粉及 硅云砂混合攪拌均勻，然后置有模具內(nèi)高壓壓成所需的剎車片坯，將剎車片坯 放在銅面制動(dòng)片鋼背上，再將銅面制動(dòng)片鋼背置入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，逐步升爐溫 至780 81(TC，燒結(jié)3 6小時(shí)，剎車片坯中的各種粉末成份在高溫的作用下 相互之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)且燒結(jié)成型，并且燒結(jié)成型的剎車片與銅面制動(dòng)片鋼背 熔接為一體，此時(shí)，冷卻出爐，將燒結(jié)成型的剎車片面按尺寸磨削處理即可。 實(shí)施例1~6所述的電解銅均指粉狀電解銅。
上爐溫至780 81(TC，燒結(jié)3 6小時(shí)，以及剎車片坯高壓模壓成型所需 的500 800kg/cii^的取值范圍均為該范圍內(nèi)的任意取值且包括端值。
需要理解到的是上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明作了比較詳細(xì)的文字描述，但 是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明的 設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本 發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種燒結(jié)銅合金制動(dòng)片，它包括金屬制動(dòng)片鋼背，其特征是剎車片由重量百分比為45～55％電解銅、4～8％錫粉、3～5％鋅粉、13～20％還原鐵粉、6～10％高云砂、3～5％石墨、1～3％三氧化鉬、3～5％鉛粉及4～6％硅云砂壓鑄成型。
2、 根權(quán)利要求1所述的燒結(jié)銅合金制動(dòng)片，其特征是電解銅50%、錫粉6%、 鋅粉4%、還原鐵粉17%、高云砂8%、石墨4%、三氧化鉬2%、鉛粉4%及硅 云砂5%。
3、 一種燒結(jié)銅合金制動(dòng)片的制作方法，它包括金屬制動(dòng)片鋼背，其特征是(1) 金屬制動(dòng)片鋼背鍍銅處理，形成銅面制動(dòng)片鋼背；首先將重量45 55%電解銅、 4 8%錫粉、3 5%鋅粉、13 20%還原鐵粉、6 10%高云砂、3 5%石墨、l 3%三氧化鉬、3 5%鉛粉及4 6%硅云砂混合攪拌均勻，然后置有模具內(nèi)高壓 壓成所需的剎車片坯，將剎車片坯放在銅面制動(dòng)片鋼背上，再將銅面制動(dòng)片鋼 背置入高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)，逐步升爐溫至780 81(TC，燒結(jié)3 6小時(shí)，剎車片坯 中的各種粉末成份在高溫的作用下相互之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)且燒結(jié)成型，并且燒 結(jié)成型的剎車片與銅面制動(dòng)片鋼背熔接為一體，此時(shí)，冷卻出爐，將燒結(jié)成型 的剎車片面按尺寸磨削處理即可。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燒結(jié)銅合金制動(dòng)片的制作方法，其特征是剎車片坯 成型高壓為500 800kg/cm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速、大排量、無污染機(jī)動(dòng)車燒結(jié)銅合金制動(dòng)片及制作方法，它包括金屬制動(dòng)片鋼背，剎車片由重量百分比為45～55％電解銅、4～8％錫粉、3～5％鋅粉、13～20％還原鐵粉、6～10％高云砂、3～5％石墨、1～3％三氧化鉬、3～5％鉛粉及4～6％硅云砂壓鑄成型。優(yōu)點(diǎn)一是剎車片組成成份環(huán)保，在高溫下不易摩損、不產(chǎn)生粉塵、不污染環(huán)境；二是熱傳導(dǎo)性好，耐溫高，能夠適用于600℃以上的高溫且剎車片與制動(dòng)片鋼背之間不分離，并且其熱衰退性極??；三是剎車時(shí)噪音小，極大地降低了對(duì)環(huán)境污染；四是特別適用于大噸位、高速、大排量機(jī)動(dòng)車的有效制動(dòng)；五是抗沖擊性能好，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F16D69/02GK101284311SQ200810060679
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者李金連, 羅伕官 申請(qǐng)人:杭州余杭錢潮摩擦材料有限公司