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烧结金属摩擦材料的现状与发展趋势
 
慧聪网   2005年9月14日9时40分   信息来源:中国粉体网    


烧结金属摩擦材料是以金属及其合金为基体,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,合适而稳定的摩擦系数,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属摩擦材料已有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,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、生产得到迅速发展。迄今,我国已有十多个具有一定生产规模的生产企业,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,国内外烧结金属摩擦材料的生产仍主要沿用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→与钢背板烧结成一体→加工沟槽及平面。由于传统的压烧法存在着能耗大、生产效率相对低、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提下探索和寻求提高经济效益的途径。新的制造工艺相继问世,其中最令人瞩目的是喷撒工艺(Sprinkling powder procedure),它以生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生产烧结金属摩擦材料始于70年代,美国的威尔曼、西德的奥林豪斯和尤里特、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(如四氯化碳中脱脂处理(或钢背板电镀)→在钢背板上喷撒上混合材料→预烧→压沟槽→终烧→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油槽,经济而有高效。

    (4)采用精整平面取代切削加工,材料利用率高,产品厚度和平行度精度高。

    (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%。目前喷撒工艺法似乎主要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下几种:

 
 
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