[發(fā)明專利]一種傳遞大功率濕式摩擦離合片材料及制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110302825.5
• 申請日: 2011-10-09
• 公開（公告）號: CN102506107A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張兆森;徐慧;宋招權(quán);嚴(yán)深浪
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B22F1/00;B22F5/00;B22F3/16;B22F3/26
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 袁靖

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種新型的大扭矩重負(fù)荷濕式銅基離合器摩擦材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

離合器是傳動系統(tǒng)中的關(guān)鍵零件，靠其來實現(xiàn)變速、轉(zhuǎn)向、停車以及變矩閉鎖等功能，它的作用是將發(fā)動機(jī)的動力可靠地傳遞到負(fù)荷部分，其性能、壽命和可靠性直接影響到整車的機(jī)動性能和操作的靈活性。目前我國使用的濕式銅基離合器，動摩擦系數(shù)一般在0.06～0.08之間，雖滿足目前GB技術(shù)要求，但隨著各種工程機(jī)械速度及負(fù)荷的增大，對材料的摩擦磨損性能提出了更高的要求，特別是許用熱負(fù)荷。雖然有些研究單位通過添加大量石墨達(dá)到0.10；但耐磨性能較差，W磨損≥10^-8cm³/J，熱負(fù)荷不高。當(dāng)在大功率機(jī)械中應(yīng)用時，往往造成摩擦力矩變化超過±20％，甚至出現(xiàn)局部溫升過高時，離合抱死，甚至斷裂。已經(jīng)成為制約其應(yīng)用于大功率機(jī)械的瓶頸問題。

要解決上述不足與問題，目前有人曾試圖將C/C摩擦材料引入到濕式摩擦材料中來，但由于離合器的特殊環(huán)境及有內(nèi)襯芯板的支撐，非常薄的C/C復(fù)合材料其性能不能滿足要求。也有人采用在濕式銅基摩擦材料中添加多元復(fù)合摩擦劑的方法，來提高摩擦系數(shù)及熱負(fù)荷，但效果均不明顯。

本發(fā)明研制了一種在潤滑油中具有較高摩擦系數(shù)及穩(wěn)定度的濕式銅基離合片材料，在30號油中摩擦系數(shù)0.08～0.10磨損0.0010mm/100次，其使用壽命和制動性能可以滿足傳遞功率大于1000馬力的變速傳動裝置要求。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種能滿足大功率傳動裝置的濕式銅基離合器摩擦材料及其制備方法。該材料具有力學(xué)強(qiáng)度高、熱物理性能好、摩擦系數(shù)高而穩(wěn)定等特點，可應(yīng)用于大功率、高速濕式摩擦傳動和制動裝置中。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種傳遞大功率濕式摩擦離合片材料，由以下質(zhì)量百分比組分制備而成：

銅粉60～70％、鐵粉6～9％、錫粉2～4％、鋅粉2～4％、鎳粉1～3％、鎢粉0～1％、鈦粉7～9％、天然石英砂3～5％、天然鱗片狀石墨2～3％、顆粒石墨1～2％、短切炭纖維0～7％。

所述的銅粉的粒度為-200～+200目，鐵粉的粒度為-200～+200目，錫粉的粒度為-150～+150目，鋅粉的粒度為-180～+180目，鎳粉的粒度為-180～+180目，鎢粉的粒度為180～+180目，鈦粉的粒度為-100～+100目，天然石英砂的粒度為-80～+100目，天然鱗片狀石墨-28～+60目，顆粒石墨-20～+60目，短切炭纖維為T700，長度范圍3-5mm。

優(yōu)選：

所述的銅粉的粒度為-200目，鐵粉的粒度為-200目，錫粉的粒度為-150目，鋅粉的粒度為-180目，鎳粉的粒度為-180目，鎢粉的粒度為-180目，鈦粉的粒度為-100目，

所述的銅粉的純度＞99％，鐵粉的純度＞98％，錫粉的純度＞99％，鋅粉的純度＞99％，鎳粉的純度＞98％，鎢粉的純度＞98％，鈦粉的純度＞98％，天然石英砂為工業(yè)純級，天然鱗片狀石墨的純度＞90％，顆粒石墨的純度＞90％。

所述的濕式摩擦離合片材料，是通過以下方式制備得到的：

滾筒球磨機(jī)中混料，壓型，加壓燒結(jié)；先淬火然后加壓回火；在真空浸漬耐高溫樹脂。

所述的混料時間為6～10h；壓型時壓力為400～800MPa；所述的加壓燒結(jié)時壓力范圍3.0～4.5MPa，溫度850～920℃，保溫時間范圍3～5小時。

800～850℃進(jìn)行淬火處理后，在溫度為550℃，壓力為5～7MPa下，加壓回火；在真空度為-0.4～-0.2MPa，450-550℃下浸漬耐高溫酚醛樹脂。

表1??本發(fā)明主要原料及主要技術(shù)要求

本發(fā)明具有如下優(yōu)點和積極的效果

1、采用了纖維強(qiáng)化，提高了基體抗剪切的能力，剪切強(qiáng)度極限為28MPa；同時，提高了材料使用壽命及允用功率，其耐熱系數(shù)高達(dá)10400～11200J²/cm⁴·s。

2、采用浸漬高溫樹脂，有利于進(jìn)一步提高材料的強(qiáng)度減少磨損，其磨損約為5.6×10^-9cm³/J，并提高了濕式摩擦材料的摩擦系數(shù)，其摩擦系數(shù)可達(dá)：μ_動＝0.102、μ_靜＝0.152。

3、采用加壓回火處理，提高摩擦片傳遞部位的硬度，一般HRC能達(dá)到35～38。

具體實施方式