A method for preparing powder metallurgy copper based friction material by bonding process belongs to the technical field of copper based high-speed train brake pad made by powder metallurgy process. The mass fraction of copper powder was 60 75%, particle size of 100 150 m, 10 iron powder particle size of 25 mu m, nickel powder particle size of 10 25 m, 10 tin powder particle size of 25 m, SiO2 10 size 25 M. In the process of adding bonded lubricant mixture, and spray bonded processing double cone, making fine powder evenly coated in the large size of the copper powder particles, powder mixing after cold forming, hot pressing sintering, obtained copper based powder metallurgy process for preparing to bond pads. With the traditional brake preparation process compared to bonding process can enhance uniformity of powder mixing, reducing the pressure gradient in the powder filling process, and improves the uniformity of material shrinkage during sintering process, the material composition, density distribution is more uniform, the friction and wear properties of the powder metallurgy of copper friction material could have better.
【技术实现步骤摘要】
一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法
本专利技术属于粉末冶金工艺制备铜基高速列车刹车片
,特别提供了一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法。
技术介绍
铜基粉末冶金摩擦材料是以铜为基体,添加基体强化组元(Fe、Ni、Mo、Ti、Sn、Zn、P等),摩擦组元(SiO2、A12O3、SiC、石棉、金属、ZrO2等非金属氧化物、碳化物、氮化物)和润滑组元(石墨、MoS2、CaF2、WS2、B4C、BN、Pb、Bi等)烧结而成的材料。铜基粉末冶金刹车片在上述组元经过混料、冷压和烧结之后共同作用下,在刹车过程中表现出良好的综合摩擦磨损性能,是目前应用广泛的高速列车刹车片材料。但是由于各种添加组元物理性质差异较大,导致在混料的过程中采用简单的混料方式不能使各种粉末混合均匀,并在冷压的过程中使得压坯的压应力分布不均,从而造成孔隙度分布不均,最终导致铜基粉末冶金闸片在摩擦的过程中摩擦系数不稳定及磨损量不均匀,直接影响到摩擦材料的使用性能。本专利技术采用了大粒度的铜粉以及较为细小的其他添加组元,通过在混料的过程中加入粘结润滑剂,并进行双锥喷雾粘结化处理,将细小的添加组元均匀地包覆在大粒度的铜粉颗粒表面,防止成分偏析,以制得成分、密度均匀的高速铁路用铜基粉末冶金闸片。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种使得铜基粉末冶金闸片材料密度、成分分布均匀的粘结化工艺,并使其在高速列车刹车过程中能够保持稳定的摩擦系数及较小的磨损量。本专利技术具体制备步骤如下:步骤一、以大粒度的铜粉为基体,石墨为润滑组元,二氧化硅、莫来石为摩擦组元,铁、锡、镍为基体强化组元;步 ...
【技术保护点】
一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法,其特征在于:步骤一、以大粒度的铜粉为基体,石墨为润滑组元,二氧化硅、莫来石为摩擦组元,铁、锡、镍为基体强化组元;步骤二、采用一种双锥回转真空干燥混料器,将配好的粘结润滑剂盛放在桶中,通过高压氮气,以压力0.05MPa~0.1MPa喷雾的方式将粘结润滑剂溶液喷洒在混料筒内,使各组元之间充分混合,润滑组元、摩擦组元能够均匀地包裹在铜粉表面;步骤三、在四柱万能压机下,压力400~500MPa冷压成形,保压1‑3min;步骤四、将冷坯体在热压烧结炉中烧结,加热至800℃~1000℃,在氢氮混合气体中烧结,保温60~180分钟,热压压力为2MPa~4MPa,待冷却至100℃以下取出,冷却过程保持压力恒定。
【技术特征摘要】
1.一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法,其特征在于:步骤一、以大粒度的铜粉为基体,石墨为润滑组元,二氧化硅、莫来石为摩擦组元,铁、锡、镍为基体强化组元;步骤二、采用一种双锥回转真空干燥混料器,将配好的粘结润滑剂盛放在桶中,通过高压氮气,以压力0.05MPa~0.1MPa喷雾的方式将粘结润滑剂溶液喷洒在混料筒内,使各组元之间充分混合,润滑组元、摩擦组元能够均匀地包裹在铜粉表面;步骤三、在四柱万能压机下,压力400~500MPa冷压成形,保压1-3min;步骤四、将冷坯体在热压烧结炉中烧结,加热至800℃~1000℃,在氢氮混合气体中烧结,保温60~180分钟,热压压力为2MPa~4MPa,待冷却至100℃以下取出,冷却过程保持压力恒定。2.根据权利要求1所述一种以粘结化工艺制备粉末冶金铜基摩擦材料的方法,其特征在于:步骤一所述的铜粉质量分数为60-75%,粒径为100-150μm,铁粉粒径10-25μm(5-10%),镍粉粒径10-25μm(1-5%),锡粉粒径10-25μm(5-10%),S...
【专利技术属性】
技术研发人员:曲选辉,张鹏,章林,刘婷婷,方智,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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