烧结金属摩擦材料的现状与发展趋势

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1、烧结金属摩擦材料的现状与发展趋势作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2005-10-291前言烧结金属摩擦材料是以金展及其合金为基体，添加摩擦组元和润滑组元，用粉末冶金技术制成的复合材料，是摩擦式离合器与制动器的关键组件。它具有足够的强度，合适血稳定的摩擦系数，工作平稳可靠，耐磨及污染少等优点，是现代摩擦材料家族中应用面最大、量最大的材料。用粉末冶金技术制造烧结金屈摩擦材料已有70年的历史，1929年美国开始了这项工作的研究，30年代末期首先将该材料用在了D-7、D-8铲运机中的离合器片上。发展到现在，所有载荷量高的飞机

2、，包括米格、伊尔、波音707、747和三叉戟等，其制动器摩擦衬材料都采用了烧结金属摩擦材料。在我国，特别是在1965年以后，烧结金属摩擦材料的科研、牛产得到迅速发展。迄今，我国己有十多个具有一定牛产规模的牛产企业，年产铜基和铁基摩擦制品约850万件，广泛应用于飞机、船舶、工程机械、农业机械、重型车辆等领域，基本满足了国内主机配套和引进设备摩擦片的备件供应和使用要求。2制造方法与工艺研究2.1制造方法目前，国内外烧结金展摩擦材料的牛产仍主要沿用1937年美国S.K.Wellman及其同事们创造的钟罩炉加压烧结法（压烧法），该方法

3、的基本工序是：钢背板加工-去油、电镀铜层（或铜、锡层）；配方料混合-压制成薄片一＞与钢背板烧结成一体-加工沟槽及平面。由丁传统的压烧法存在着能耗大、牛产效率相对低、原材料粉末利用率低、成本高等缺点。因此,一些国家对传统工艺作了一些改进，同时十分注重新工艺的研究，在改善或保证产品性能前捉下探索和寻求捉高经济效益的途径。新的制造工艺相继问世，其中最令人喟廿的是喷撒工艺（Sprinklingpowderprocedure）,它以牛产的高效率和显著的经济效益独具优势°喷撒工艺法以工业规模牛产烧结金属摩擦材料始于70年代，美国的威尔曼、

4、西德的奥林彖斯和尤里特、奥地利的米巴等企业拥有这项技术。80年代中期，杭州粉末冶金研究所从奥地利米巴公司引进了该技术。喷撒工艺的基本流程是：钢背板在溶剂（如四氯化碳屮脱脂处理（或钢背板电镀）T在钢背板上喷撒上混合材料T预烧T压沟槽T终烧T精整。与传统的压烧法相比，喷撒工艺主要有下列一些优点:（1）实现了无加压连续烧结，耗能低（2）采用松散烧结，粉末还原充分，可获得高孔隙度的摩擦衬层，对提高摩擦系数极为有利。（3）用功能覆盖和冷压方法替代切削加工制取汕槽，经济而有高效。（4）采用精整平而取代切削加工，材料利用率高，产品厚度和平行

5、度精度高。（5）可以根据要求制取摩擦衬层极薄的摩擦片（0.2〜0.35mm）,而用其它工艺则难以达到。已有的数据表明。喷撒工艺法较压烧法可节约铜、锡、铅等有色金属粉末约45%,节电约75%,节省工时约40%o目前喷撒工艺法似乎主耍用于制造厚度较薄的铜基摩擦材料，而用于制取铁基摩擦材料，仅见一例。国内外粉末冶金同行们还发明了20余种制取方法，投入应用和有前途的主要有以卜儿种:2.1.1冲切法一种工艺是先冲后烧，混好的配方粉料从料斗经溜槽进入下面有带状输送带的定量斗，自动送入压力机压实成薄片，然后冲切成所需形状，烧结后即为成品。该

6、工艺连续加压，不需压模，粉层密度、强度均匀一致，粉层厚度调节方便；另一种是先烧后冲，即在钢带上撒粉后先松散烧结，尔后冲切成形。其缺点是钢带进炉烧结易变形，引起粉末层震动移位，造成粉层厚薄不匀。为克服这一缺点，该专利提出，在钢带背而涂上炭黑，先迓入预氧化烧结炉，以15°C/s快速升到400°C（铜基），然后再进入慢升温加热炉（5°C/s）,在还原气氛中烧结，可得到均匀的摩擦衬层。2.1.2等离子喷涂法该法适用于喷涂耐高温的摩擦材料。如Co、Mg、Ti、W、Cr以及碳化物、氧化物的混合物，保护气氛为含20%氢气和80%M气的混合气

7、体，喷涂温度高达1500〜2000°C,喷涂速度500〜1000g/h,所得喷涂层硬度lOOOHVo该法特别适用于制取电磁离合器与制动装置摩擦片。对于需要轻的摩擦组件，往往以铝来替代钢，但铝不耐磨，衣其表而喷涂一层金属陶瓷耐磨层，可获得陶瓷硕而耐磨与金属延展性好及耐冲击二者相结合的优点。陶瓷与金属的重量比为85：15到75：25,只要确保在热喷涂中金属能完全熔化（不能超过金属的气化点），就町以保证质量。2.1.3电解沉积充填法先在金属或石墨处理过的多孔材料上用电解沉积法形成金属骨架。多孔材料一般用凝聚纤维，如海绵、泡沫材料。金

8、属骨架形成后，多孔材料可以留在内部，也可以通过加热熔化或烧除，再用摩擦材料填充金属忖架间隙，填充的摩擦材料可以是金属，如Pb、Sn等，也可用热固性树脂。金属竹架只占整个体积的10%〜30%。填充好摩擦材料后成为摩擦衬，可采川锡焊或铜焊将其焊接到钢背上，也可丿IJ环氧树脂等粘结