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粉末冶金摩擦材料介绍

关键词 粉末冶金 , 摩擦材料|2007-08-22 00:00:00|涂附新闻|来源 中国涂附磨具网
摘要   用粉末冶金方法制成的、具有高摩擦系数和高耐磨性能的金属和非金属复合材料。主要用于制造各种制动和传动机件。1930年美国韦尔曼(S.K.Wellman)研制出油中使用的(湿式)铜...

  用粉末冶金方法制成的、具有高摩擦系数和高耐磨性能的金属和非金属复合材料。主要用于制造各种制动和传动机件。 1930年美国韦尔曼 (S.K.Wellman)研制出油中使用的(湿式)铜基粉末冶金摩擦材料,并应用于工业生产。50年代出现了用于干摩擦的铁基粉末冶金摩擦材料。同原来使用的金属摩擦材料相比,这种材料的摩擦表面可承受的温度由500~600℃提高到1000℃以上。中国粉末冶金摩擦材料的研究始于60年代,现已生产出十多种铜基和铁基粉末冶金摩擦材料。
  同非粉末冶金制作的摩擦材料(例如铸铁和铸钢,树脂粘合石棉以及树脂粘合的“金属-非金属”粉末混合料等)相比,粉末冶金摩擦材料的优点是:能很快吸收动能,制动、传动速度快,磨损小;强度高,耐高温高压,导热性好,即使在高温高压下也能保持较稳定的摩擦系数;不易与对摩材料发生咬合,耐腐蚀,摩擦系数受油脂、潮湿的影响小;噪声低,寿命长等。现代机械向高速高负荷发展,对摩擦材料的综合性能要求越来越高,因此粉末冶金摩擦材料日益重要。
  材料构成 主要由基体金属、润滑组元、摩擦组元三部分构成。其结构特点是:具有特殊性能的各种微粒均匀地分布在连续的金属基体中,后者发挥导热作用并承受机械应力,前者保证摩擦性能。各个组元所用材料大致如下:
  基体金属 铜基材料通常是加锡、铅、锌组成合金,导热性好,耐腐蚀,耐摩擦性好,主要用于“湿式”离合器。铁基材料有更高的摩擦系数和耐热性,多用于干式重负荷的制动器。
  润滑组元 通常是采用石墨和铅,有时也选用硫化钼、硫化铜、硫化钡或氮化硼等固体润滑剂。低熔点的铅、锡等在高温下会局部熔化,可以吸收摩擦热并在摩擦面上形成一层薄膜,防止粘结、咬合和擦伤。
  摩擦组元 用以提高材料的摩擦系数即增加滑动阻力。主要有氧化物(SiO2、Al2O3、Cr2O3)、碳化物(SiC、B4C)和矿物(石棉、莫来石等)。
  制造工艺 为了能承受或传递巨大的压力或动能,摩擦材料大都烧结在钢板上。制造工艺主要为制备粉末、配料、混合、压制成形(见粉末冶金成形)和烧结。压制通常有两种形式:一种是先将混合均匀的粉末压制成形,再加压烧结在钢板上;一种是将混合均匀的粉末直接压制在钢板上进行加压烧结。烧结一方面是增加粉末层内部颗粒间的结合强度,另一方面借助于高温和压力的作用,使粉末层和钢板牢固地结合在一起。烧结一般在可以对样品加压的“钟罩式”烧结炉内,在中性或还原性气氛中进行。也有采用喷涂法和粉末轧制法制造摩擦片的。各种方法各有短长,要根据使用的要求选择合适的材质和工艺。
 

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