一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，所述的摩擦材料采用Cu、Fe为基体组元，石墨为润滑组元，SiC、ZrSiO4为摩擦组元，加入Ni、Sn合金元素强化基体；所述粉末冶金材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉45‑65%，铁粉5‑18%，石墨粉5‑12%，碳化硅粉2‑8%，锆英砂粉10‑20%，镍0‑6%，锡4‑10%。所述的制备方法是：将上述组成成份在V形混料机混合均匀，压制成坯，将该压坯固定在支撑钢背上，通过高温烧结得到所需的铜基粉末冶金摩擦材料，它具有良好的摩擦稳定性和耐热性，使用过程中噪声少，全环境适用，性能满足拖拉机干式离合器面片的要求等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，尤其是一种用于拖拉机离合器的高性能干式铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，属于摩擦材料及其制备
技术介绍
拖拉机是现代化农业生产中不可替代的动力机械，在农业生产中具有广泛的用途。拖拉机离合器的主要功用是分离发动机传来的动力，以使变速箱顺利挂挡或换挡，柔顺地接合动力，保证车辆平稳起步，超负荷时离合器打滑以保护零件免受损坏。根据传递动力的方式,离合器分为摩擦式和液力式两种，目前摩擦式应用广泛。直到今天,拖拉机离合器的摩擦材料中多数还是以石棉为基础的材料编制而成,这种编制的面片是由石棉纤维和铜丝或锌丝绕制成石棉线绳制成。石棉纤维对于材料的摩擦系数、抗磨损性、耐热性、强度、模量和硬度等各性能都起到了一定的改良作用，且原材料来源广泛，价格低廉。但也存在一些明显的缺点，首先是石棉的热稳定性欠佳，因而导致其所增强的离合器摩擦材料的抗热衰退性不良，一般来说，在250℃开始明显衰退，在350℃可能出现失效；其次是它对人体的伤害，石棉纤维被大量吸入肺部可能会造成石棉肺、肺癌等疾病。粉末冶金摩擦材料作为离合器从动盘的摩擦面片,国外从20世纪50年代起,在工程机械及载货汽车上就开始使用。由于粉末冶金摩擦面片的摩擦系数高于树脂基摩擦片,装用粉末冶金摩擦面片的离合器相对于采用树脂基摩擦片的离合器来说,在同一夹紧载荷下可提供更大的摩擦力矩,即离合器的转矩容量较有机片大,或在相同转矩容量下,所用夹紧载荷可较小,使离合器接合更柔和,分离力更小。现有技术中的拖拉机离合器粉末冶金摩擦面片在使用过程中，存在耐热性能偏低，磨损较大的问题，使得离合器打滑和发抖，并且在离合过程中的噪声现象突出。为了解决上述不足，必须运用最优化原理和计算机技术进行材料的优化设计，从而得到最佳性能的成分配比。目前，铜基摩擦材料和铁基摩擦材料仍然是粉末冶金摩擦材料的两大主要系列。较轻负荷的条件下通常采用铜基摩擦材料，其可用于干摩擦或有液体润滑的工作条件中，比铁基粉末冶金摩擦材料具有更好的综合性能，且具有优异的制动效果；重负荷或超重负荷的条件下常采用铁基摩擦材料，其制造成本低，一般在干摩擦下使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能有效解决耐热性能偏低，磨损较大的问题，同时使用过程中噪声少，温度和气候的变化对摩擦性能影响小，不污染环境的离
合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法。本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料，所述的摩擦材料采用Cu、Fe为基体组元，石墨为润滑组元，SiC、ZrSiO4为摩擦组元，加入Ni、Sn合金元素强化基体；所述粉末冶金材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉45-65％，铁粉5-18％，石墨粉5-12％，碳化硅粉2-8％，锆英砂粉10-20％，镍0-6％，锡4-10％。作为优选：所述的摩擦材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉56％，铁粉10％，石墨粉8％，碳化硅粉4％，锆英砂粉10％，镍4％，锡8％。一种如上所述的离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，所述的制备方法是：将上述组成成份在V形混料机混合均匀，压制成坯，将该压坯固定在支撑钢背上，通过高温烧结得到所需的铜基粉末冶金摩擦材料，具体是：将上述组成成分在V形混料机混合2-4h，并在500-600MPa压力下压制得到压坯，压坯密度4.5-5.5g/cm3，将该压坯固定在支撑钢背上，在钟罩炉中于840-960℃烧结，压力为1.0-3.0MPa，氢气保护下烧结，保温2-4 h，保温结束后吊炉空冷至500℃后水冷，得到所需要的粉末冶金材料。作为优选：所述的制备方法是：将上述组成成分在V形混料机混合3h，并在550MPa压力下压制得到压坯，压坯密度5.0g/cm3，将该压坯固定在支撑钢背上，在钟罩炉中于900℃烧结，压力为2.0MPa，氢气保护下烧结，保温3h，保温结束后吊炉空冷至500℃后水冷，得到所需要的粉末冶金材料。本专利技术具有良好的摩擦稳定性和耐热性，使用过程中噪声少，全环境适用，性能满足拖拉机干式离合器面片的要求等特点。附图说明图1是本专利技术制备的拖拉机离合器用干式铜基粉末冶金摩擦面片图；图2是本专利技术制备的铜基粉末冶金摩擦材料的金相显微形貌图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料，所述的摩擦材料采用Cu、Fe为基体组元，石墨为润滑组元，SiC、ZrSiO4为摩擦组元，加入Ni、Sn合金元素强化基体；所述粉末冶金材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉45-65％，铁粉5-18％，石墨粉5-12％，碳化硅粉2-8％，锆英砂粉10-20％，镍0-6％，锡4-10％。优选的实施例是：所述的摩擦材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉56％，铁粉10％，石墨粉8％，碳化硅粉4％，锆英砂粉10％，镍4％，锡8％。一种如上所述的离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，所述的制备方法是：将
上述组成成份在V形混料机混合均匀，压制成坯，将该压坯固定在支撑钢背上，通过高温烧结得到所需的铜基粉末冶金摩擦材料，具体是：将上述组成成分在V形混料机混合2-4h，并在500-600MPa压力下压制得到压坯，压坯密度4.5-5.5g/cm3，将该压坯固定在支撑钢背上，在钟罩炉中于840-960℃烧结，压力为1.0-3.0MPa，氢气保护下烧结，保温2-4 h，保温结束后吊炉空冷至500℃后水冷，得到所需要的粉末冶金材料。作为优选的实施例是：所述的制备方法是：将上述组成成分在V形混料机混合3h，并在550MPa压力下压制得到压坯，压坯密度5.0g/cm3，将该压坯固定在支撑钢背上，在钟罩炉中于900℃烧结，压力为2.0MPa，氢气保护下烧结，保温3h，保温结束后吊炉空冷至500℃后水冷，得到所需要的粉末冶金材料。实施例1：按照重量比准备各组分：包括铜粉60％，铁粉6％，石墨粉8％，碳化硅粉4％，锆英砂粉14％，镍0％，锡8％；将上述组成成分在V形混料机混合2h，并在600MPa压力下压制得到压坯，压坯密度5.0g/cm3，将该压坯固定在支撑钢背上，在钟罩炉中于840℃烧结，压力为2.0 MPa，氢气保护下烧结，保温3.5h，保温结束后吊炉空冷至500℃后水冷，得到所需要的铜基粉末冶金摩擦材料。以合金钢对偶件为，在MM-3000型摩擦磨损试验机上进行摩擦试验，铜基粉末冶金摩擦试环尺寸：外径为75mm，内径为53 mm，厚度为12 mm。试验前摩擦试环表面磨合到80％后测定20次，最后结果取平均值。测试参数为：制动比压0.60Mpa，转动惯性0.35 kg·m2，试样面积20.0cm2，摩擦线速度分别为6500r/min和8000r/min。试验结果如表1所示。表1铜基粉末冶金摩擦材料的MM-3000摩擦磨损性能实施例2：按照重量比准备各组分：包括铜粉56％，铁粉10％，石墨粉8％，碳化硅粉4％，锆英砂粉10％，镍4％，锡8％；将上述组成成分在V形混料机混合均匀，并在580MPa压力下压制得到压坯，压坯密度5.1g/cm3，将该压坯固定在支撑钢背上，在钟罩炉中于90本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述的摩擦材料采用Cu、Fe为基体组元，石墨为润滑组元，SiC、ZrSiO4为摩擦组元，加入Ni、Sn合金元素强化基体；所述粉末冶金材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉45‑65%，铁粉5‑18%，石墨粉5‑12%，碳化硅粉2‑8%，锆英砂粉10‑20%，镍0‑6%，锡4‑10%。
【技术特征摘要】
1.一种离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述的摩擦材料采用Cu、Fe为基体组元，石墨为润滑组元，SiC、ZrSiO4为摩擦组元，加入Ni、Sn合金元素强化基体；所述粉末冶金材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉45-65%，铁粉5-18%，石墨粉5-12%，碳化硅粉2-8%，锆英砂粉10-20%，镍0-6%，锡4-10%。2.根据权利要求1所述的离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述的摩擦材料的各组成成份按照如下重量百分比是：铜粉56%，铁粉10%，石墨粉8%，碳化硅粉4%，锆英砂粉10%，镍4%，锡8%。3.一种如权利要求1或2所述的离合器用干式铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，其特征在于所述的制备方法是：将上述组成成份在V形混料机混合均匀，压制成坯，将该压坯固定在支撑钢背上，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李专，张国洪，韩建国，许成法，戴国文，
申请(专利权)人：杭州前进齿轮箱集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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