[发明专利]烧结铜合金制动片及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉一种高速、大排量、无污染机动车烧结铜合金制动片及制作方法，属制动片制造领域。

背景技术

授权公告号CN 1053951C、名称“一种刹车片及其制备方法”，各组分的重量百分比为：混合树脂10～30％、膨润土或铝矾土12～18％、重晶石粉15～20％、铁矿粉20～25％、碳酸钙5～6％、氧化镁或三氧化二铝2～5％、石墨3～5％、二硫化钼1～2％、玻璃纤维2～3％、钢纤维2～5％、铜纤维1％，混合树脂为服醛树脂和酚醛树脂的混合物且服醛树脂与酚醛树脂的混合重量比为1～2∶1。其制备方法：一、捏合①将酚醛树脂和脉醛树脂投入捏合机中搅拌5分钟，再将膨润土或铝矾土投入捏合机中搅拌10分钟进行共混改性处理，②将填料一起投入上述的捏合机中，充分搅拌10分钟，③在搅拌条件下依次向上述捏合机中投入玻璃纤维、钢纤维和钥纤维，搅拌20分钟；二、予处理①干燥：将捏合好的物料干燥，以手感不粘手为止，②粉碎：将干燥过的物料冷却至常温，投入粉碎机内进行粉碎，使物料的粒度在80目左右；三、模压成型①压制：向予热过的模具内涂脱模剂，放入经处理过的并涂有粘结剂的钢背，将物料置于模腔中，在160℃～170℃、单位压力18～20MPa条件下压制1～1.5分钟/mm，②热处理：将半成品盘式片码放在夹具上用螺丝紧固，然后置于烘箱中，经1小时升至100℃保持3小时，再经30分钟升至125～130℃保持3小时，之后停止加热待温度降至60℃以下方可出炉；四、后处理：经磨面和喷漆后即可得到成品。其不足之处：一是刹车片组成成分不环保，在高温下极易摩损、产生粉尘、污染环境；二是耐温低，热衰退性极大；三是抗冲击性差，冲击力稍大，便会造成刹车片与基座之间的分离；四是刹车片与基座之间在300℃以上的高温下即产生分离，使用寿命短。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种一是耐热衰退性能好；二是耐高速、抗冲击力好，并且在高速、大冲击力刹车状态下，不会造成刹车片与制动片钢背分离；三是耐高温，高温状态下刹车片不会从制动片钢背上脱落，对刹车盘磨损小；四是耐摩损、无污染、刹车噪声小；五是使用寿命长，特别适用于高速、大排量机动车的刹车。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、刹车片的组份中以电解铜为主要成份，是本发明的特征之一。这样做的目的在于：由于热导率和电导率都很高、化学稳定性强、抗张强度大、易熔接、具抗蚀性、可塑性、延展性，能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。因此，本申请采用电解铜作为刹车片的主要成份，不仅可以有效地提高刹车片的热传导率，而且能够与锌、锡、铝、铁等金属形成铜合金，以提高刹车片的刹车性能。2、刹车片的组份中锡粉的采用，是本发明的特征之二。这样做的目的在于：金属锡主要用于制造合金，它富有展性，塑性好，纯锡与弱有机酸作用缓慢，耐蚀性好，即使被腐蚀，所生成的化合物一般无毒，有利用环境保护，本申请正是基于锡的这种特性来制作铜合金刹车片。3、刹车片的组份中锌粉的采用，是本发明的特征之三。这样做的目的在于：一是将渗锌剂与钢铁制件，共置于渗炉中，加热到400℃±，活性锌原子则由钢铁制件的表面向内部渗透，同时铁原子则由内向外扩散，在制件表层形成了一个均匀的锌-铁化合物即渗锌层。由于渗锌层耐蚀性特强，即使在海洋及恶劣的工业大气环境下，渗锌产品在1600天后，其表面仍无一锈迹；二是耐磨性优异，渗锌层的表面硬度为HV250-400，所以粉末渗锌的耐磨性和耐擦性要好很多；三是由于粉末渗锌基本上无污染，进行渗锌时，需要对渗锌炉加热至400℃，按设计渗锌炉采用电加热，无烟气排放；四是由于粉末渗锌为固体渗锌，所以无锌的蒸汽产生，加之，工件与助剂均在密闭器具中进行渗透、分离，所以对环境不会产生污染。本申请正是利用锌粉的上述特征来提高刹车片耐腐蚀性、耐磨性，同时有利于环境保护。4、刹车片的组份中还原铁粉的采用，是本发明的特征之四。这样做的目的在于：由于还原铁粉流动性好、压缩性和烧结尺寸稳定性，并且能够很好地作为制造高密度、高强度的机械零件之用。本申请正是利用还原铁粉压缩性稳定、烧结尺寸稳定的特性制作刹车片。5、刹车片的组份中石墨的采用，是本发明的特征之五。这样做的目的在于：石墨具有高度的导电性，能耐3000℃以上高温，熔点3800℃，沸点4250℃，具有可塑性，化学稳定性强，不溶于酸碱。本申请用其作为刹车片的添加剂时，可以有效地提高刹车片的耐温性。6、刹车片的组份中三氧化钼的采用，是本发明的特征之六。这样做的目的在于：三氧化钼通常用作合金及不锈钢的添加剂，它可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能，本申请正是利用三氧化钼这一特性制作刹车片，以提高其强度、硬度及韧性。7、刹车片的组份中铅粉的采用，是本发明的特征之七。这样做的目的在于：铅粉一般用于制作摩擦材料中的添加剂，其金属的密度较大，熔点较高，具有延展性，能够传热、导电。本申请正是利用铅粉这一特征，在刹车片的制作中提高其熔点和硬度，降低其热衰退。8、金属制动片钢背镀铜处理，是本发明的特征之八。这样做的目的在于：金属制动片钢背进行镀铜处理后，使金属制动片钢背面及面下形成铜合金层，该铜合金层与铜合金刹车片坯在高温作用为能够形成熔融结合，确保烧结成型的铜合金刹车片与金属制动片钢背间的可靠熔接。