[發明專利]一種粉末冶金銅基摩擦塊及其制備方法

有效

• 申請號: 202011448469.3
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112555310B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 王志剛;李軍;張陽明;楊慷;孫紅英;劉志旗;郭廣召
• 申請（專利權）人: 安陽工學院
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B02C21/00
• 代理公司: 重慶縱義天澤知識產權代理事務所(普通合伙) 50272
• 代理人: 舒夢來

本發明屬于粉末冶金技術領域，公開了一種粉末冶金銅基摩擦塊及其制備方法，所述粉末冶金銅基摩擦塊包括粉末冶金背板、過渡層和粉末冶金摩擦體；所述過渡層連接粉末冶金背板和粉末冶金摩擦體，形成一體化結構。所述粉末冶金銅基摩擦塊的粉末冶金背板上開有粉末冶金銅基摩擦塊的螺栓孔。本發明提供的粉末冶金銅基摩擦塊的制備方法進行煅燒后粉末冶金背板與粉末冶金摩擦體生胚的組合，使用錳銅合金層作為過渡層進行組合燒結，能夠實現粉末冶金銅基摩擦塊一體成型，過渡層分別與粉末冶金背板與粉末冶金摩擦體完全冶金熔合，減少了粉末冶金背板與粉末冶金摩擦體結合面之間的界面應力，摩擦塊不易分層，提高了使用壽命。

技術領域

本發明屬于粉末冶金技術領域，尤其涉及一種粉末冶金銅基摩擦塊及其制備方法。

背景技術

目前，摩擦材料與對偶材料組成的摩擦副是現代航空器、船舶、車輛、列車、工程機械離合器和制動器的重要部件，其工作的可靠性、安全性、使用舒適性和壽命，在很多情況下也關系到人身安全。摩擦材料必須具有優異的綜合性能：即足夠的穩定的摩擦系數，具有高的抗壓性能，耐磨性好，導熱性好，耐腐蝕，工作中不發生粘結和咬合。同時，經濟的發展對生產成本、材料節能、環境保護提出了更高的要求。

傳統的摩擦塊制作方法為鐘罩爐中加壓燒結法，該方法是將壓制好的粉末冶金摩擦層放在表面鍍銅的鋼背上，用膠帶固定好擺放在燒結墊板上，一層層碼放到一定高度，然后吊上馬弗罩和鐘罩爐體，通入保護氣體，開動油泵加壓燒結。加熱到450~550℃，保溫1.5~2.5h，繼續加熱至780~820℃，保溫2~3h后，泄壓、停電隨爐冷卻至500~600℃，鐘罩爐體吊離，在馬弗罩中冷卻6~8h至室溫，出爐然后進行磨削成為成品工件。此方法生產效率低，成本高且易污染環境，并且生產的摩擦塊的性能較差，無法滿足實踐的需求。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：傳統方法生產摩擦塊的效率低，成本高且易污染環境，并且生產的摩擦塊的性能較差，無法滿足實踐的需求。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種粉末冶金銅基摩擦塊及其制備方法。

本發明是這樣實現的，一種粉末冶金銅基摩擦塊的制備方法，所述粉末冶金銅基摩擦塊的制備方法包括以下步驟：

步驟一，利用模具設計裝置的計算單元和設定單元分別進行粉末冶金背板模具和粉末冶金摩擦體模具的設計。

步驟二，將人造石墨放入研磨機中，進行初步研磨；將初步研磨后的人造石墨粉末放入球磨機中，啟動所述球磨機，使所述球磨機中的球磨機鋼球對所述人造石墨進行粉碎，得到人造石墨粉末。

步驟三，分別將銅粉、化合碳粉、錫粉、石英粉、鎢粉、鎳粉置于攪拌機中進行混合，加入步驟二制備的人造石墨粉末，進行混粉得到混合粉料A。

步驟四，將步驟三制備置于粉末冶金背板模具中，并使用旋轉刮板將其表層刮平，采用全自動分體式多級浮動模架進行多級浮動，壓制成型后進行燒結，得到粉末冶金背板。

步驟五，對步驟四制備的粉末冶金背板進行表面修飾，使用砂紙磨平表面尖銳部分，得到表面光滑的粉末冶金背板。

步驟六，將人造石墨和鱗片石墨依次置于混合裝置中進行混合，研磨后進行球磨，得到石墨混合粉末。

步驟七，將銅粉、鋅粉、鐵粉、硅酸鋯、二氧化硅、石英粉、碳化硼粉依次置于連續振動攪拌機中進行混合，加入步驟六制備的石墨混合粉末，進行混粉得到混合粉料B。

步驟八，將混合粉料B撒入壓制模具中，將壓制模具送入粉末冶金自動壓機中進行壓制處理，得到粉末冶金摩擦體生胚。

步驟九，將步驟五制備的粉末冶金背板和步驟八制備的粉末冶金摩擦體生胚進行組合，中間插入錳銅合金層，置于燒結爐中進行燒結。