[发明专利]一种汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料的制备方法。

技术背景

随着汽车工业的迅猛发展，汽车保有量也在不断的扩大，汽车刹车片作为汽车制动系统的关键部件， 需满足制动安全可靠，运行平稳无噪音的要求。轿车的制动系统是由刹车油泵、刹车钳、刹车片、刹车盘等四大部分组成的，刹车片性能的好坏直接关系着汽车运行的可靠性、稳定性和安全性。该轿车刹车片由钢背、摩擦材料和附件组成，该摩擦材料粘结在钢背上，轿车刹车片通过刹车钳安装在轿车上。目前，用于轿车制动的刹车片主要有以下三种，其存在的不足是：石棉基刹车片摩擦材料的配方主要以石棉纤维为骨架材料，石棉含量达到40％～50％，以酚醛树脂为粘结剂再加其它功能性填料的多元复合材料组成。由于人体吸入石棉纤维就会引起身体健康问题，因此被发达国家限制使用。另外，石棉基刹车片热失严重，不适应轿车高速运行制动。半金属刹车片摩擦材料的配方主要是由钢纤维作为骨架材料，酚醛树脂作为粘合剂，铁粉作为耐磨剂，再加入各种功能性填料的多元复合材料组成。由于半金属摩擦材料中大量加入金属材料，因此其比重与导热性明显增大，对对偶的攻击性增强，容易生锈、出现低频噪音等。高比重，必将增加整车重量，增大行车成本。导热性能的增大，必将削弱刹车片在高温使用状况下的抗剪强度，引发制动危险。另外，过高导热性能也会迅速将车辆在频繁制动中产生的大量热能传到制动阀，使液压制动管内产生气泡与气阻，从而严重影响车辆制动时的安全性。有机陶瓷基刹车片摩擦材料的配方是少量的铜纤维、陶瓷纤维、矿物纤维和凯夫拉纤维为基体，酚醛树脂作为粘结剂，再加入多种功能性陶瓷材料的多元复合材料组成。其缺点是：不适用大型SUV车辆，并且价格昂贵，一般消费者很难接受。

现有轿车刹车片的制备方法主要是用干法混料为主，其中成型工艺主要由二步法板式模生产，该制备方法的缺点是：刹车片的成品率低、生产周期长、生产效率低、产品的质量不稳定，机械化程度不高，能源消耗大。随着轿车市场的不断扩大，必须要重视刹车片与速度相关的性能。而粉末冶金不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与构件匹配的效果。粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。所以研究一种汽车刹车片用低噪音的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按重量份称取铜粉20-30份、铬铁矿粉10-20份、凹凸棒土6-14份、硅酸钙陶瓷粉3-11份、辰砂粉3-8份、刚玉粉2-3份、氧化锌2-3份、二氧化钛1-2份、高岭土粉5-6份、三氧化二锡3-11份、镍粉10-20份、纳米金刚石粉2-4份、硼化铪1-6份、硫酸钡2-8份、滑石4-8份、活性炭粉10-14份、脂肪酸二酰胺1-3粉、助剂12-16份；

（2）然后将各原料在75-80℃下混合研磨60-90分钟后，装入模具，580-590Mpa下压制成坯；

（3）将压胚装入石墨或陶瓷烧舟内，在含有氮基保护气氛的烧结炉内烧结，烧结温度为：1050℃-1100℃；保温时间：1h-1.5h；

（4）再降温到650-680℃下保温2-3小时，取出放入0℃冰水中，冷却至室温，经过磨削加工即得。

按重量份称取铜粉25份、铬铁矿粉15份、凹凸棒土10份、硅酸钙陶瓷粉7份、辰砂粉5份、刚玉粉2.5份、氧化锌2.5份、二氧化钛1.5份、高岭土粉5.5份、三氧化二锡7份、镍粉15份、纳米金刚石粉3份、硼化铪4份、硫酸钡5份、滑石6份、活性炭粉12份、脂肪酸二酰胺2粉、助剂14份。

所述助剂由纳米碳、聚氧丙烯甘油醚、海藻酸钠、明矾按照重量比3-6：1-5：2-3：2-4组成的。

所述镍粉为羰基镍粉，该羰基镍粉的粒度为不大于5微米。

所述铜粉为电解铜粉，该电解铜粉的粒度为160-200目。

本发明具有以下有益效果：本发明通过优化的原料组合，合理设置配比和生产工艺，形成的汽车刹车片用低噪音粉末冶金材料具有较好的综合力学性能，不仅具有较高的强度和硬度、耐磨性好的特点，又保持良好的韧性，合金的质量稳定均一，低噪音的特性。