第五章_摩擦材料工藝設(shè)計

1、第五章第五章 摩擦材料工藝設(shè)計摩擦材料工藝設(shè)計 前言前言 當(dāng)我們設(shè)計完摩擦材料成分后，還要按照一定的工藝把摩當(dāng)我們設(shè)計完摩擦材料成分后，還要按照一定的工藝把摩 擦材料加工成型。本章還是以燒結(jié)摩擦材料為例，對摩擦擦材料加工成型。本章還是以燒結(jié)摩擦材料為例，對摩擦 材料的工藝設(shè)計進(jìn)行講述。材料的工藝設(shè)計進(jìn)行講述。 制造燒結(jié)摩擦材料的基本原則是要使其中金屬基體和添加制造燒結(jié)摩擦材料的基本原則是要使其中金屬基體和添加 劑相配合。金屬基體具有必要的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱強(qiáng)度劑相配合。金屬基體具有必要的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱強(qiáng)度 和塑性等性能，加入的添加劑是為了達(dá)到所需要的摩擦系和塑性等性能，加入的添加劑是為了達(dá)

2、到所需要的摩擦系 數(shù)值，防止粘結(jié)并使摩擦系數(shù)穩(wěn)定。因此，燒結(jié)摩擦材料數(shù)值，防止粘結(jié)并使摩擦系數(shù)穩(wěn)定。因此，燒結(jié)摩擦材料 是由金屬和非金屬粉末組成的的復(fù)合物。材料中非金屬的是由金屬和非金屬粉末組成的的復(fù)合物。材料中非金屬的 體積往往達(dá)到體積往往達(dá)到50-60%。高的非金屬含量降低了金屬基體。高的非金屬含量降低了金屬基體 的強(qiáng)度，惡化了粉末的壓制性，要求燒結(jié)時施加壓力。由的強(qiáng)度，惡化了粉末的壓制性，要求燒結(jié)時施加壓力。由 于燒結(jié)摩擦材料性脆，所以生產(chǎn)的制品有時加有強(qiáng)度高的于燒結(jié)摩擦材料性脆，所以生產(chǎn)的制品有時加有強(qiáng)度高的 鋼背，摩擦層燒結(jié)在鋼背的一面或兩面上。鋼背，摩擦層燒結(jié)在鋼背的一面或兩面上。

3、 制造摩擦制品工藝的基本工序制造摩擦制品工藝的基本工序 粉末和支承鋼背的準(zhǔn)備；粉末和支承鋼背的準(zhǔn)備； 混合料組分的混合；混合料組分的混合； 摩擦制品坯塊的壓制；摩擦制品坯塊的壓制； 制品在保護(hù)氣體中加壓燒結(jié)及產(chǎn)品最后加工制品在保護(hù)氣體中加壓燒結(jié)及產(chǎn)品最后加工(磨削，磨削， 切槽等切槽等)精整等。精整等。 1 粉末特性粉末特性 1.1 粒度粒度 原料的粒度組成不僅影響摩擦材料的物理原料的粒度組成不僅影響摩擦材料的物理-機(jī)械性能和機(jī)械性能和 使用性能，而且也影響材料成形的工藝性能。使用性能，而且也影響材料成形的工藝性能。 n 基體粉末粒度：基體粉末粒度：一般認(rèn)為，細(xì)顆粒基體粉末具有大的表面一般認(rèn)為

4、，細(xì)顆?；w粉末具有大的表面 能，大的晶格畸變，因而燒結(jié)中具有高的活性。細(xì)金屬粉能，大的晶格畸變，因而燒結(jié)中具有高的活性。細(xì)金屬粉 末壓制時接觸表面大，燒結(jié)中擴(kuò)散速度高，收縮量大，因末壓制時接觸表面大，燒結(jié)中擴(kuò)散速度高，收縮量大，因 此用細(xì)金屬粉末生產(chǎn)的制品具有較高的強(qiáng)度。此用細(xì)金屬粉末生產(chǎn)的制品具有較高的強(qiáng)度。 n 添加劑粉末粒度：添加劑粉末粒度：存在一個最佳范圍，如果粒度小于或大存在一個最佳范圍，如果粒度小于或大 于此粒度范圍，則磨損增大。于此粒度范圍，則磨損增大。 n 摩擦劑粒度：摩擦劑粒度：存在一個最佳范圍，太細(xì)的摩擦劑顆粒將使存在一個最佳范圍，太細(xì)的摩擦劑顆粒將使 材料的強(qiáng)度降低，并

5、失去其摩擦性能；太粗的顆粒容易從材料的強(qiáng)度降低，并失去其摩擦性能；太粗的顆粒容易從 基體剝離下來，易造成磨粒磨損的磨損狀態(tài)，反而增大工基體剝離下來，易造成磨粒磨損的磨損狀態(tài)，反而增大工 件的磨損。而且，在選擇摩擦劑形狀方面，一般認(rèn)為尖角件的磨損。而且，在選擇摩擦劑形狀方面，一般認(rèn)為尖角 形的為佳。形的為佳。 1.2 粉末的補(bǔ)充處理粉末的補(bǔ)充處理 1.2.1 還原退火還原退火 在準(zhǔn)備摩擦材料的粉末原料時，通常注意的重要因素之一是粉末的在準(zhǔn)備摩擦材料的粉末原料時，通常注意的重要因素之一是粉末的 純度純度含氧量。因此，鐵粉或銅粉在混料前常常要在氫氣或其它還含氧量。因此，鐵粉或銅粉在混料前常常要在氫氣

6、或其它還 原性氣體中進(jìn)行補(bǔ)充還原。原性氣體中進(jìn)行補(bǔ)充還原。 粉末的含氧量主要決定于粉末的制造方法。電解銅粉和鎳粉的含氧粉末的含氧量主要決定于粉末的制造方法。電解銅粉和鎳粉的含氧 量不超過量不超過O.5%，還原鐵粉的含氧量達(dá)，還原鐵粉的含氧量達(dá)1.5-2%甚至更高。在摩擦制品甚至更高。在摩擦制品 生產(chǎn)中，對含氧量在生產(chǎn)中，對含氧量在1%以下的鐵粉，及含氧量在以下的鐵粉，及含氧量在0.2%以下的銅粉和以下的銅粉和 鎳粉，通常不必進(jìn)行還原退火。上述含氧量對于粉末工藝性能鎳粉，通常不必進(jìn)行還原退火。上述含氧量對于粉末工藝性能(壓縮壓縮 性、成形性、松裝密度性、成形性、松裝密度)和生產(chǎn)的零件性能沒有很大

7、的影響。和生產(chǎn)的零件性能沒有很大的影響。 大多使用連續(xù)式或間歇式的電爐來還原金屬粉末。也可用豎式燒結(jié)大多使用連續(xù)式或間歇式的電爐來還原金屬粉末。也可用豎式燒結(jié) 爐，專用還原爐等其它爐子。爐，專用還原爐等其它爐子。 還原粉末料層的高度不應(yīng)超過還原粉末料層的高度不應(yīng)超過40-50毫米。高于這一厚度則要求延長毫米。高于這一厚度則要求延長 保溫時間，因料層過厚將使還原氣體進(jìn)入粉末底層發(fā)生困難。保溫時間，因料層過厚將使還原氣體進(jìn)入粉末底層發(fā)生困難。 金屬粉末的還原工藝隨不金屬粉末、粉末原始狀態(tài)及金屬粉末的還原工藝隨不金屬粉末、粉末原始狀態(tài)及 對還原粉末的對還原粉末的 要求而定。鐵粉還原溫度為要求而定。鐵

8、粉還原溫度為600-700，鎳粉還原溫度為，鎳粉還原溫度為600-700， 銅粉還原溫度為銅粉還原溫度為400-450。 為防止粉末氧化，有時將金屬粉術(shù)加以特別處理。例如，用疏水劑或為防止粉末氧化，有時將金屬粉術(shù)加以特別處理。例如，用疏水劑或 穩(wěn)定劑加以處理。使用穩(wěn)定劑能防止粉末顆粒表面吸附水分?？纱蟠蠓€(wěn)定劑加以處理。使用穩(wěn)定劑能防止粉末顆粒表面吸附水分?？纱蟠?提高電解銅粉的抗腐蝕性和抗氧比性。提高電解銅粉的抗腐蝕性和抗氧比性。 1.2.2 干燥干燥 干燥的基本作用在于減少粉末中水分含量，使粉末容易過干燥的基本作用在于減少粉末中水分含量，使粉末容易過 篩?；旧现粚Ψ墙饘俜勰┖Y?；旧现粚Ψ?/p>

9、金屬粉末(摩擦劑、石墨、硫酸鋇摩擦劑、石墨、硫酸鋇)或錫或錫 和鉛進(jìn)行干燥。通常在干燥箱中，不用保護(hù)氣體，溫度和鉛進(jìn)行干燥。通常在干燥箱中，不用保護(hù)氣體，溫度 120-150，有時，有時180進(jìn)行干燥。被干燥的粉末裝入盤進(jìn)行干燥。被干燥的粉末裝入盤 中，裝料厚度選中，裝料厚度選50毫米，在上述溫度下保持毫米，在上述溫度下保持2-3小時。干小時。干 燥過程中要對粉末加以翻動。燥過程中要對粉末加以翻動。 1.2.3 煅燒煅燒 本工序的基本任務(wù)是排除非金屬組分的晶間和晶內(nèi)的本工序的基本任務(wù)是排除非金屬組分的晶間和晶內(nèi)的 水分。對摩擦劑水分。對摩擦劑(二氧化硅，氧化鋁，藍(lán)晶石，硅線石等二氧化硅，氧化鋁

10、，藍(lán)晶石，硅線石等 礦物質(zhì)，石棉等礦物質(zhì)，石棉等)要進(jìn)行煅燒。有時為去掉雜質(zhì)、重晶石要進(jìn)行煅燒。有時為去掉雜質(zhì)、重晶石 也要進(jìn)行煅燒。煅燒通常在空氣中于一定溫度下進(jìn)行。例也要進(jìn)行煅燒。煅燒通常在空氣中于一定溫度下進(jìn)行。例 如，石棉的煅燒溫度為如，石棉的煅燒溫度為950-1000或或1100，氧化鋁的，氧化鋁的 煅燒溫度為煅燒溫度為1300，重晶石，重晶石(預(yù)先用浮選法精選預(yù)先用浮選法精選)的煅燒溫的煅燒溫 度為度為700等。煅燒時間等。煅燒時間1-3小時，可以用任何結(jié)構(gòu)爐子。小時，可以用任何結(jié)構(gòu)爐子。 1.2.4 過篩過篩 為了獲得規(guī)定粒度組成的粉末，可將粉末通過一定尺度的為了獲得規(guī)定粒度組成

11、的粉末，可將粉末通過一定尺度的 篩子過篩。篩下粉末用來準(zhǔn)備配料。篩上粉末可進(jìn)一步研篩子過篩。篩下粉末用來準(zhǔn)備配料。篩上粉末可進(jìn)一步研 磨。粉末的粒度由每磨。粉末的粒度由每配料組分要求確定。為了分出和使配料組分要求確定。為了分出和使 用某一粒級的粉末，可將粉末二次過篩或同時經(jīng)二級蹄篩用某一粒級的粉末，可將粉末二次過篩或同時經(jīng)二級蹄篩 子過篩，生產(chǎn)中經(jīng)常對摩擦劑進(jìn)行這樣的篩分，以防止細(xì)子過篩，生產(chǎn)中經(jīng)常對摩擦劑進(jìn)行這樣的篩分，以防止細(xì) 顆粒扮末進(jìn)入配料中。配料中采用通過第一個篩子和留在顆粒扮末進(jìn)入配料中。配料中采用通過第一個篩子和留在 第二個篩子上的粒級粉末。第二個篩子上的粒級粉末。 2 混合料的

12、制備混合料的制備 目的目的：主要是為了得到混合均勻的原料，混合料中各組分均勻：主要是為了得到混合均勻的原料，混合料中各組分均勻 分布保證了粉末片幾何尺寸的穩(wěn)定，同時也保證得到具有均勻分布保證了粉末片幾何尺寸的穩(wěn)定，同時也保證得到具有均勻 組織和同一而穩(wěn)定的物理組織和同一而穩(wěn)定的物理-機(jī)械性能和使用性能的摩擦產(chǎn)品。機(jī)械性能和使用性能的摩擦產(chǎn)品。 松裝密度松裝密度：表征混合料均勻度最敏感的指標(biāo)為松裝密度，它是：表征混合料均勻度最敏感的指標(biāo)為松裝密度，它是 在規(guī)定條件下粉末自由填充單位容積的質(zhì)量，它隨混合均勻度在規(guī)定條件下粉末自由填充單位容積的質(zhì)量，它隨混合均勻度 增加而增大，并達(dá)到給定成分的常數(shù)值

13、。增加而增大，并達(dá)到給定成分的常數(shù)值。 混合設(shè)備混合設(shè)備：錐形混料機(jī)、螺旋及離心混料機(jī)、球磨機(jī)及攪動式：錐形混料機(jī)、螺旋及離心混料機(jī)、球磨機(jī)及攪動式 混料機(jī)等混料設(shè)備。混料機(jī)等混料設(shè)備。 裝粉量：裝粉量：建議不超過其容積的建議不超過其容積的1/3。 混合時間混合時間：通過試驗來確定，并取決于采用的混合設(shè)備的類型：通過試驗來確定，并取決于采用的混合設(shè)備的類型 和材料的成分。和材料的成分。 在某些情況下為強(qiáng)化粉末混合過程采用了在某些情況下為強(qiáng)化粉末混合過程采用了研磨體研磨體（金屬和瓷的（金屬和瓷的 球、圓棒等球、圓棒等)。但是使用研磨體會引起金屬粉末加工硬化及顆粒。但是使用研磨體會引起金屬粉末加工

14、硬化及顆粒 的球化，從而降低粉末的壓制性。此外，還可能使粉末，首先的球化，從而降低粉末的壓制性。此外，還可能使粉末，首先 是非金屬組分的顆粒磨碎，這在某些情況下是不希望的。是非金屬組分的顆粒磨碎，這在某些情況下是不希望的。 2.1 混料均勻度測試方法混料均勻度測試方法 用化學(xué)分析或光譜分析方法測定混料機(jī)中不同部位的混合料用化學(xué)分析或光譜分析方法測定混料機(jī)中不同部位的混合料 成分。成分。 測定松裝密度。測定松裝密度。 金相分析法。金相分析法。 測量壓坯的高度。根據(jù)壓坯高度測量壓坯的高度。根據(jù)壓坯高度-混合時間圖上確定的壓坯高混合時間圖上確定的壓坯高 度，確定混合的結(jié)束時間。度，確定混合的結(jié)束時間

15、。 測量燒結(jié)材料的密度以及復(fù)壓前后試樣高度與混合時間的關(guān)測量燒結(jié)材料的密度以及復(fù)壓前后試樣高度與混合時間的關(guān) 系。這一關(guān)系曲線的形態(tài)與混合料松裝密度的變化相似。系。這一關(guān)系曲線的形態(tài)與混合料松裝密度的變化相似。 2.2 組分含量確定方法組分含量確定方法 為了得到給定化學(xué)成分的制品，不僅要使加入其中的各組為了得到給定化學(xué)成分的制品，不僅要使加入其中的各組 分均勻混合，還必須正確選定它們的數(shù)量。為此，要進(jìn)行分均勻混合，還必須正確選定它們的數(shù)量。為此，要進(jìn)行 配料計算。完成配料計算需要以下原始資料：制品規(guī)定的配料計算。完成配料計算需要以下原始資料：制品規(guī)定的 各組分百分含量；每一組分在生產(chǎn)各工序中最

16、大可能的損各組分百分含量；每一組分在生產(chǎn)各工序中最大可能的損 失百分率；總配料量。失百分率；總配料量。 根據(jù)以下考慮，計算出混合料各組分的百分含量。對無固根據(jù)以下考慮，計算出混合料各組分的百分含量。對無固 定損失的組分，通常按燒結(jié)制品化學(xué)成分中該組分的平均定損失的組分，通常按燒結(jié)制品化學(xué)成分中該組分的平均 百分含量取用。對有固定損失的組分，混合料中的百分含百分含量取用。對有固定損失的組分，混合料中的百分含 量這樣計算：取該組分在最終化學(xué)成分中的最低百分含量量這樣計算：取該組分在最終化學(xué)成分中的最低百分含量 和該組分最大可能的損失率。根據(jù)這些數(shù)值就能確定，各和該組分最大可能的損失率。根據(jù)這些數(shù)值

17、就能確定，各 組分在混合料中應(yīng)加的數(shù)量是多少組分在混合料中應(yīng)加的數(shù)量是多少(百分率百分率)，以便在已知，以便在已知 的最大損失率的情況下，仍能在產(chǎn)品中得到該成分規(guī)定的的最大損失率的情況下，仍能在產(chǎn)品中得到該成分規(guī)定的 最低含量。最低含量。 2.3 其它添加劑其它添加劑 為防止混合料的偏析和減少混料機(jī)卸料及壓模裝料時的粉塵飛揚，也為防止混合料的偏析和減少混料機(jī)卸料及壓模裝料時的粉塵飛揚，也 為了有利于壓制作業(yè)，往混合料中加入專門的潤滑劑。通常用作潤滑為了有利于壓制作業(yè)，往混合料中加入專門的潤滑劑。通常用作潤滑 劑的有：礦物油，硬脂酸鋅，硬脂酸鋰，十二醇及硬脂酸酒精溶液，劑的有：礦物油，硬脂酸鋅，

18、硬脂酸鋰，十二醇及硬脂酸酒精溶液， 加入的數(shù)量為加入的數(shù)量為0.05-0.2%。有時建議在混料機(jī)加入添加組分以前，將。有時建議在混料機(jī)加入添加組分以前，將 油加到基體金屬粉末中，使其顆粒表面覆上薄層潤滑劑。在某些情況油加到基體金屬粉末中，使其顆粒表面覆上薄層潤滑劑。在某些情況 下，往混合料中加入數(shù)量為配料量下，往混合料中加入數(shù)量為配料量1%的汽油。的汽油。 如果摩檫材料采用通過擠壓嘴的粉漿擠壓方法生產(chǎn)時，混合料中要加如果摩檫材料采用通過擠壓嘴的粉漿擠壓方法生產(chǎn)時，混合料中要加 入增塑劑，這些增塑劑在燒結(jié)中可以排除。如在制造銅基摩擦材料時，入增塑劑，這些增塑劑在燒結(jié)中可以排除。如在制造銅基摩擦材

19、料時， 采用了硅有機(jī)樹脂作增塑劑，它在燒結(jié)中可分解。采用了硅有機(jī)樹脂作增塑劑，它在燒結(jié)中可分解。 制備好的混合料一般保存在密閉料桶中。有時料桶中還放置包有硅膠制備好的混合料一般保存在密閉料桶中。有時料桶中還放置包有硅膠 的小布袋以便防潮。混合料保存期限通常都在相應(yīng)的工藝說明書或卡的小布袋以便防潮?；旌狭媳４嫫谙尥ǔ６荚谙鄳?yīng)的工藝說明書或卡 片上說明。片上說明。 3 支撐鋼背的準(zhǔn)備支撐鋼背的準(zhǔn)備 用途：用途： 燒結(jié)摩擦材料具有高的耐磨性，由于磨損速度小，燒結(jié)摩擦材料具有高的耐磨性，由于磨損速度小， 摩擦零件粉末層厚度不超過摩擦零件粉末層厚度不超過0.5-5毫米。含有大量非金屬毫米。含有大量非金屬

20、 成分的材料，強(qiáng)度不夠高，特別在受到?jīng)_擊負(fù)荷時。因此，成分的材料，強(qiáng)度不夠高，特別在受到?jīng)_擊負(fù)荷時。因此， 在制造這樣厚度的零件時，一定要用強(qiáng)度好的金屬底墊加在制造這樣厚度的零件時，一定要用強(qiáng)度好的金屬底墊加 強(qiáng)。通常使用具有相應(yīng)尺寸和形狀的鋼背作為零件的加強(qiáng)強(qiáng)。通常使用具有相應(yīng)尺寸和形狀的鋼背作為零件的加強(qiáng) 元件。元件。 鋼背與粉末片的結(jié)合方法：鋼背與粉末片的結(jié)合方法： 錫焊或銀焊，但這種方法在摩擦零件工作過程的溫度下，錫焊或銀焊，但這種方法在摩擦零件工作過程的溫度下， 保證不了足夠的結(jié)合強(qiáng)度；保證不了足夠的結(jié)合強(qiáng)度； 直接接合法，但粘結(jié)質(zhì)量并不穩(wěn)定。直接接合法，但粘結(jié)質(zhì)量并不穩(wěn)定。 防氧化

21、法：使粉末壓坯與鋼背的成形和結(jié)合均在防止粉末防氧化法：使粉末壓坯與鋼背的成形和結(jié)合均在防止粉末 片孔隙吸附氧化蒸汽或氣體的條件下實現(xiàn)。用這種方法時片孔隙吸附氧化蒸汽或氣體的條件下實現(xiàn)。用這種方法時 要求控制工作場所的氣氛，要求控制工作場所的氣氛， 加熱粉末片法：目的是排除吸附的氣體或蒸汽并實行燒結(jié)加熱粉末片法：目的是排除吸附的氣體或蒸汽并實行燒結(jié) (如果壓塊未曾燒結(jié)時），以防止粉末片與鋼背接合之前如果壓塊未曾燒結(jié)時），以防止粉末片與鋼背接合之前 氧化蒸汽或氣體進(jìn)入它們中間。氧化蒸汽或氣體進(jìn)入它們中間。 防止支承鋼背氧化和腐蝕法：讓與粉末片相接合的鋼背表防止支承鋼背氧化和腐蝕法：讓與粉末片相接合

22、的鋼背表 面鍍覆一層保護(hù)金屬薄膜，薄膜通常采用電鍍的方法，可面鍍覆一層保護(hù)金屬薄膜，薄膜通常采用電鍍的方法，可 用銅、鎳、銀。用銅、鎳、銀。 4 壓制工藝壓制工藝 為了將粉末混合料制造成為給定形狀及尺寸的制了將粉末混合料制造成為給定形狀及尺寸的制 品，粉末混合料須在壓模內(nèi)進(jìn)行壓制。經(jīng)過壓制品，粉末混合料須在壓模內(nèi)進(jìn)行壓制。經(jīng)過壓制 可得到考慮了后繼工序可得到考慮了后繼工序(燒結(jié)，機(jī)加工）余量的并燒結(jié)，機(jī)加工）余量的并 與成品相適應(yīng)的給定尺寸和形狀的壓坯。在壓制與成品相適應(yīng)的給定尺寸和形狀的壓坯。在壓制 過程中，模腔內(nèi)的粉末總是趨向于向各個方向流過程中，模腔內(nèi)的粉末總是趨向于向各個方向流 動，但

23、又受到模壁的阻礙。對陰模模壁便產(chǎn)生粉動，但又受到模壁的阻礙。對陰模模壁便產(chǎn)生粉 末的側(cè)壓力，由于粉末顆粒內(nèi)摩擦的緣故，側(cè)壓末的側(cè)壓力，由于粉末顆粒內(nèi)摩擦的緣故，側(cè)壓 力只等于所施加的壓制壓力的幾分之一。粉末顆力只等于所施加的壓制壓力的幾分之一。粉末顆 粒與模壁之間的摩擦，導(dǎo)致在整個壓坯高度上的粒與模壁之間的摩擦，導(dǎo)致在整個壓坯高度上的 壓力降低，結(jié)果使壓坯各部分粉末壓制密度不均壓力降低，結(jié)果使壓坯各部分粉末壓制密度不均 勻。勻。 壓制過程：壓制過程： 按三個基本階段進(jìn)行：按三個基本階段進(jìn)行： n 使粉末顆粒作相對移動引起密度增大；使粉末顆粒作相對移動引起密度增大； n 粉末顆粒變形，以及由于顆

24、粒表面氧化薄膜破壞顆粒間金屬接觸的增粉末顆粒變形，以及由于顆粒表面氧化薄膜破壞顆粒間金屬接觸的增 加；加； n 顆粒內(nèi)部某些個別區(qū)域的變形、強(qiáng)化顆粒內(nèi)部某些個別區(qū)域的變形、強(qiáng)化(加工硬化加工硬化)。 脫模壓力為壓制壓力的脫模壓力為壓制壓力的20-35% 壓制效果壓制效果：是根據(jù)諸如壓制密度：是根據(jù)諸如壓制密度(孔隙度孔隙度)和機(jī)械強(qiáng)度等性能和機(jī)械強(qiáng)度等性能 來判斷，所使用壓制壓力越大，密度也就越大，而密度又來判斷，所使用壓制壓力越大，密度也就越大，而密度又 直接影響壓件的強(qiáng)度性能。直接影響壓件的強(qiáng)度性能。 鐵基鐵基銅基銅基 壓坯強(qiáng)度壓坯強(qiáng)度： 取決于粉料組分，顆粒形狀，金屬顆粒的表面大小及取決

25、于粉料組分，顆粒形狀，金屬顆粒的表面大小及 狀態(tài)?？紫抖仍降?，顆粒形狀越復(fù)雜，顆粒表面越清潔，狀態(tài)?？紫抖仍降?，顆粒形狀越復(fù)雜，顆粒表面越清潔， 粉末分散度越大，非金屬成分越低，其壓坯強(qiáng)度就越大。粉末分散度越大，非金屬成分越低，其壓坯強(qiáng)度就越大。 4.1 工藝流程工藝流程 流程流程：制備給定成分的粉料：制備給定成分的粉料壓制平的粉末片壓制平的粉末片(環(huán)狀的環(huán)狀的 或弧形的或弧形的)將粉末片與支承鋼背組裝在一起將粉末片與支承鋼背組裝在一起加壓加壓 燒結(jié)燒結(jié)燒結(jié)粉末片的機(jī)加工燒結(jié)粉末片的機(jī)加工(磨、切螺旋的或徑向的油磨、切螺旋的或徑向的油 槽等槽等)。 優(yōu)點：優(yōu)點：壓模簡單，工藝設(shè)備簡單壓模簡單，

26、工藝設(shè)備簡單 缺點：缺點：壓制過程生產(chǎn)率低，壓機(jī)每壓一次只生產(chǎn)一塊粉末件；壓制過程生產(chǎn)率低，壓機(jī)每壓一次只生產(chǎn)一塊粉末件； 手工疊裝粉末片與鋼背勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率也低，由于壓手工疊裝粉末片與鋼背勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率也低，由于壓 件機(jī)械強(qiáng)度低，所以疊裝粉末片與鋼背的過程不可能機(jī)械件機(jī)械強(qiáng)度低，所以疊裝粉末片與鋼背的過程不可能機(jī)械 化；鋼背必須進(jìn)行研磨；支承鋼背與粉末片容易發(fā)生位移，化；鋼背必須進(jìn)行研磨；支承鋼背與粉末片容易發(fā)生位移， 很難避免廢品；大量的摩擦片材料浪費在為機(jī)加工留的余很難避免廢品；大量的摩擦片材料浪費在為機(jī)加工留的余 量上量上(達(dá)達(dá)80-100%)；在加工燒結(jié)好的制品中，工具磨損很

27、；在加工燒結(jié)好的制品中，工具磨損很 大；機(jī)加工過程的勞動強(qiáng)度大。大；機(jī)加工過程的勞動強(qiáng)度大。 流程流程：本方法與上述方法的不同之處在于所壓制出的不是本方法與上述方法的不同之處在于所壓制出的不是 平的而是工作面有螺旋油槽的粉末片，壓制是在具有專門平的而是工作面有螺旋油槽的粉末片，壓制是在具有專門 模沖的壓模中進(jìn)行的。在某些情況下，燒結(jié)后要進(jìn)行重壓，模沖的壓模中進(jìn)行的。在某些情況下，燒結(jié)后要進(jìn)行重壓， 從而得到所必需的摩擦層厚度及油槽最終的幾何形狀。從而得到所必需的摩擦層厚度及油槽最終的幾何形狀。 優(yōu)點：優(yōu)點：不需要摩擦盤粉末層的機(jī)加工，從而也就不存在與加不需要摩擦盤粉末層的機(jī)加工，從而也就不存在

28、與加 工有關(guān)的缺點；工有關(guān)的缺點； 缺點：缺點：前述方法的頭五個缺點該方法還是有的。此外，由于前述方法的頭五個缺點該方法還是有的。此外，由于 帶油槽的壓件強(qiáng)度低，壓制、運輸和疊裝時的廢品率高，帶油槽的壓件強(qiáng)度低，壓制、運輸和疊裝時的廢品率高， 用此方琺實際上不可能制造大型粉末片用此方琺實際上不可能制造大型粉末片(大于大于300毫米者）。毫米者）。 流程流程：配制粉料，壓制平的粉末片，將粉末片與研磨過的配制粉料，壓制平的粉末片，將粉末片與研磨過的 鋼背組裝起來，加壓燒結(jié)并同時靠鋼制油槽工藝環(huán)在粉末鋼背組裝起來，加壓燒結(jié)并同時靠鋼制油槽工藝環(huán)在粉末 片上沖壓成油槽。片上沖壓成油槽。 優(yōu)點：優(yōu)點：在

29、進(jìn)行燒結(jié)摩擦盤的同時沖壓粉末片上油槽的方法實在進(jìn)行燒結(jié)摩擦盤的同時沖壓粉末片上油槽的方法實 際上可免去粉末片的機(jī)加工，此外，用這種方法所制得的際上可免去粉末片的機(jī)加工，此外，用這種方法所制得的 摩擦盤在許多情況下其耐磨性遠(yuǎn)大于其油槽是靠機(jī)加工完摩擦盤在許多情況下其耐磨性遠(yuǎn)大于其油槽是靠機(jī)加工完 成的摩擦的耐磨性。成的摩擦的耐磨性。 缺點：缺點：這個方法也不能消除前兩種工藝方案所談到的頭五個這個方法也不能消除前兩種工藝方案所談到的頭五個 缺點。除上述缺點外還應(yīng)當(dāng)指出的是，用來制造油槽工藝缺點。除上述缺點外還應(yīng)當(dāng)指出的是，用來制造油槽工藝 環(huán)的耐熱鋼的消耗且大；現(xiàn)有鋼的耐熱強(qiáng)度低，這就使工環(huán)的耐熱

30、鋼的消耗且大；現(xiàn)有鋼的耐熱強(qiáng)度低，這就使工 藝環(huán)的幾何形狀會發(fā)生變化，從而沖壓油槽工藝環(huán)用的耐藝環(huán)的幾何形狀會發(fā)生變化，從而沖壓油槽工藝環(huán)用的耐 熱鋼必須經(jīng)常更換熱鋼必須經(jīng)常更換(燒結(jié)燒結(jié)15-20次次)；復(fù)雜形狀的工藝環(huán)的；復(fù)雜形狀的工藝環(huán)的 機(jī)加工勞動強(qiáng)度大。機(jī)加工勞動強(qiáng)度大。 流程流程：摩擦材料混合粉料要壓在支承鋼背上：摩擦材料混合粉料要壓在支承鋼背上(一面或兩面一面或兩面)， 在加壓燒結(jié)后，進(jìn)行粉末片的機(jī)加工。在加壓燒結(jié)后，進(jìn)行粉末片的機(jī)加工。 優(yōu)點：優(yōu)點：生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高(壓機(jī)每壓一次生產(chǎn)兩個粉末片壓機(jī)每壓一次生產(chǎn)兩個粉末片)，粉末片與，粉末片與 鋼背的疊裝得到了簡化，消除了壓制層相

31、對鋼背的位移，鋼背的疊裝得到了簡化，消除了壓制層相對鋼背的位移， 缺點：缺點：仍然保留了與粉末片機(jī)加工有關(guān)的一些缺點。此外，仍然保留了與粉末片機(jī)加工有關(guān)的一些缺點。此外， 將粉末片壓制在支承鋼背上只能用于比較小的零件。當(dāng)摩將粉末片壓制在支承鋼背上只能用于比較小的零件。當(dāng)摩 擦盤的尺寸大于擦盤的尺寸大于200毫米時，零件制造過程復(fù)雜，同時也毫米時，零件制造過程復(fù)雜，同時也 惡化了勞動條件。惡化了勞動條件。 流程流程：使該方法時，粉末片從兩面壓到支承鋼背上的同時：使該方法時，粉末片從兩面壓到支承鋼背上的同時 形成油槽，隨后加壓燒結(jié)并采用平的中間墊環(huán)；形成油槽，隨后加壓燒結(jié)并采用平的中間墊環(huán)； 優(yōu)點

32、：優(yōu)點：生產(chǎn)率高，不存在上述方法所固有的缺點，在大規(guī)模生產(chǎn)率高，不存在上述方法所固有的缺點，在大規(guī)模 生產(chǎn)的情況下可大大地降低零件的生產(chǎn)成本。用這種方法生產(chǎn)的情況下可大大地降低零件的生產(chǎn)成本。用這種方法 制造的零件實際上不需要機(jī)加工。流程制造的零件實際上不需要機(jī)加工。流程V的另一優(yōu)越性是的另一優(yōu)越性是 可以直接使用沒有研磨的支承鋼背；可以直接使用沒有研磨的支承鋼背； 缺點：缺點：該方法的缺點是壓模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且支承鋼背要該方法的缺點是壓模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且支承鋼背要 進(jìn)行兩層電鍍進(jìn)行兩層電鍍(鍍銅和鍍錫鍍銅和鍍錫)。 4.2 壓模類型壓模類型 壓模結(jié)構(gòu)取決于制造摩擦制品的工藝流程、制品的形

33、狀及尺寸、壓模結(jié)構(gòu)取決于制造摩擦制品的工藝流程、制品的形狀及尺寸、 壓機(jī)及稱料裝置的類型、生產(chǎn)連續(xù)性及某些其他因素。根據(jù)一系列的壓機(jī)及稱料裝置的類型、生產(chǎn)連續(xù)性及某些其他因素。根據(jù)一系列的 特征，壓?？砂聪铝蟹绞椒诸悾禾卣?，壓?？砂聪铝蟹绞椒诸悾?按使用特點可分為固定壓模和可拆壓模；按粉末充填模腔的原則可分按使用特點可分為固定壓模和可拆壓模；按粉末充填模腔的原則可分 為重量裝粉壓模和容量裝粉壓模；為重量裝粉壓模和容量裝粉壓模； 按壓制原則可分為單向壓制壓模和雙向壓制壓模；按陰模結(jié)構(gòu)可分為按壓制原則可分為單向壓制壓模和雙向壓制壓模；按陰模結(jié)構(gòu)可分為 整體壓模，拼合壓?；蛘哒f組合壓模；整體壓模，拼

34、合壓模或者說組合壓模； 按成形位的數(shù)量可分為單工位壓模和多工位壓模；按成形位的數(shù)量可分為單工位壓模和多工位壓模； 按所使用的壓機(jī)類型可分為專用壓機(jī)壓模和非專門壓機(jī)壓模；按所使用的壓機(jī)類型可分為專用壓機(jī)壓模和非專門壓機(jī)壓模； 按壓制方法可分為手動壓模和自動壓慎；按壓制方法可分為手動壓模和自動壓慎； 按壓制品的層數(shù)可分為壓單層制品用壓模和壓多層制品用壓模；按壓制品的層數(shù)可分為壓單層制品用壓模和壓多層制品用壓模； 按對壓制進(jìn)程的控制可分為限位器壓制壓模和按最終壓力壓制壓模；按對壓制進(jìn)程的控制可分為限位器壓制壓模和按最終壓力壓制壓模； 按壓制品的外形復(fù)雜程度可分為簡單形狀壓件的壓模和復(fù)雜形狀壓件按壓制

35、品的外形復(fù)雜程度可分為簡單形狀壓件的壓模和復(fù)雜形狀壓件 的壓模。的壓模。 另外還有摩擦材料制品專用壓模，這種專用模便是將粉末層從一面另外還有摩擦材料制品專用壓模，這種專用模便是將粉末層從一面 (單面壓結(jié)法單面壓結(jié)法)以及從兩面以及從兩面(雙面壓結(jié)法雙面壓結(jié)法)壓到支承鋼背上用的壓模。壓到支承鋼背上用的壓模。 壓模材料選擇：與一般模具材料選擇類似，這里不再論述。壓模材料選擇：與一般模具材料選擇類似，這里不再論述。 4.3 壓制條件壓制條件 銅基材料銅基材料：銅基材料零件的成形壓力通常都不太高，一般為：銅基材料零件的成形壓力通常都不太高，一般為 1.5-2.0噸厘米噸厘米2，此時壓件的孔隙度為，此

36、時壓件的孔隙度為30-35%。在加壓。在加壓 燒結(jié)后可降低到所要求的孔隙度。當(dāng)粉末片比較厚，特別燒結(jié)后可降低到所要求的孔隙度。當(dāng)粉末片比較厚，特別 是在鋼背的兩面壓結(jié)時所需要的壓制壓力可達(dá)是在鋼背的兩面壓結(jié)時所需要的壓制壓力可達(dá)3噸厘米噸厘米2 或更高些。壓制設(shè)備可選擇液壓機(jī)等。或更高些。壓制設(shè)備可選擇液壓機(jī)等。 鐵基材料鐵基材料：鐵基材料粉末片的壓制壓力要大一些，一股為：鐵基材料粉末片的壓制壓力要大一些，一股為3- 6噸厘米噸厘米2，這主要是因為鐵基材料中含有大量的難壓制，這主要是因為鐵基材料中含有大量的難壓制 的非金屬組分。此外，還因為這種材料的主要組分的非金屬組分。此外，還因為這種材料的

37、主要組分鐵鐵 的壓制性能比銅粉的壓制性能差。的壓制性能比銅粉的壓制性能差。 壓制壓力影響因素壓制壓力影響因素 組分的顆粒形狀和粒度；組分的顆粒形狀和粒度； 添加劑顆粒形狀和粒度；添加劑顆粒形狀和粒度； 添加劑含量；添加劑含量； 壓制料的多少。壓制料的多少。 通常是針對具體情況，結(jié)合所費工夫及用料多少，根據(jù)經(jīng)驗通常是針對具體情況，結(jié)合所費工夫及用料多少，根據(jù)經(jīng)驗 來選擇的來選擇的 優(yōu)質(zhì)粉末片在壓制過程中遵守條件優(yōu)質(zhì)粉末片在壓制過程中遵守條件： 模沖、襯墊及陰模端部表面必須經(jīng)過研磨加工并嚴(yán)格保持平行；模沖、襯墊及陰模端部表面必須經(jīng)過研磨加工并嚴(yán)格保持平行； 壓制區(qū)域模壁的磨損量不得大到妨礙粉末片脫

38、模的程度；壓制區(qū)域模壁的磨損量不得大到妨礙粉末片脫模的程度； 相配合零件的間隙不得超過容許公差，相配合零件的間隙不得超過容許公差， 以防止形成毛邊，漏粉以防止形成毛邊，漏粉 或在模沖和陰模之間嵌進(jìn)粉料。模沖或在模沖和陰模之間嵌進(jìn)粉料。模沖陰模及模沖陰模及模沖芯棒這芯棒這 些相配零件最好是根據(jù)對所壓制零件的要求及粉料的組分和性質(zhì)些相配零件最好是根據(jù)對所壓制零件的要求及粉料的組分和性質(zhì) 的不同按照二級和三級精度轉(zhuǎn)配合以及二級精度緊轉(zhuǎn)配合和輕轉(zhuǎn)的不同按照二級和三級精度轉(zhuǎn)配合以及二級精度緊轉(zhuǎn)配合和輕轉(zhuǎn) 配合。上述零件的配合通常按基孔制設(shè)計。配合。上述零件的配合通常按基孔制設(shè)計。 壓機(jī)支承梁和上梁均應(yīng)齊

39、平，其端表面應(yīng)當(dāng)水平平行而橫梁本身壓機(jī)支承梁和上梁均應(yīng)齊平，其端表面應(yīng)當(dāng)水平平行而橫梁本身 應(yīng)當(dāng)緊緊地壓在柱塞及機(jī)座的支承表面上。通過專門檢查壓機(jī)工應(yīng)當(dāng)緊緊地壓在柱塞及機(jī)座的支承表面上。通過專門檢查壓機(jī)工 作面來發(fā)現(xiàn)橫梁是否傾斜。檢查是通過在多處測量壓機(jī)上梁與下作面來發(fā)現(xiàn)橫梁是否傾斜。檢查是通過在多處測量壓機(jī)上梁與下 部工作臺間的距離進(jìn)行的。不平行度不得超過部工作臺間的距離進(jìn)行的。不平行度不得超過0.02毫米。如果通毫米。如果通 過在壓機(jī)上粱下面放置墊板來消除不平行度，會導(dǎo)致支承梁的變過在壓機(jī)上粱下面放置墊板來消除不平行度，會導(dǎo)致支承梁的變 形，而支承梁的變形又會引起所壓制的粉末片的厚度發(fā)生變

40、化。形，而支承梁的變形又會引起所壓制的粉末片的厚度發(fā)生變化。 為了防止壓制好的粉末片在脫模時發(fā)生偏斜，脫模器推桿的軸線為了防止壓制好的粉末片在脫模時發(fā)生偏斜，脫模器推桿的軸線 應(yīng)當(dāng)完全符合壓模瞠沖的中心，并與陰模的放置面相垂直。應(yīng)當(dāng)完全符合壓模瞠沖的中心，并與陰模的放置面相垂直。 4.4 壓制廢品壓制廢品 使用設(shè)計不良。有毛病或過度磨損的壓模，違反粉料制備使用設(shè)計不良。有毛病或過度磨損的壓模，違反粉料制備 條件以及壓制操作規(guī)程，都可能產(chǎn)生不合格的粉末片或制品。壓條件以及壓制操作規(guī)程，都可能產(chǎn)生不合格的粉末片或制品。壓 制時常見的廢品有：脫模時斷裂、形成分層裂紋、缺口、剝落及制時常見的廢品有：脫

41、模時斷裂、形成分層裂紋、缺口、剝落及 高度不合格等。高度不合格等。 由于壓制過程產(chǎn)生的彈性應(yīng)力大，特別是壓制非金屬粉末由于壓制過程產(chǎn)生的彈性應(yīng)力大，特別是壓制非金屬粉末 時產(chǎn)生的彈性應(yīng)力更大、脫模時往往需要很大的壓力。脫模時，時產(chǎn)生的彈性應(yīng)力更大、脫模時往往需要很大的壓力。脫模時， 會產(chǎn)生極不均勻的應(yīng)力，這種應(yīng)力可能超過壓制零件的實際強(qiáng)度，會產(chǎn)生極不均勻的應(yīng)力，這種應(yīng)力可能超過壓制零件的實際強(qiáng)度， 從而導(dǎo)致脫模時產(chǎn)生斷裂。建議采取以下措施以防止粉末片在脫從而導(dǎo)致脫模時產(chǎn)生斷裂。建議采取以下措施以防止粉末片在脫 模時斷裂：模時斷裂： l 降低脫模壓力。要降低脫模壓力就要：降低壓制壓力；改善陰模降

42、低脫模壓力。要降低脫模壓力就要：降低壓制壓力；改善陰模 模壁的潤滑；采用帶有錐度的陰模，以便脫模時應(yīng)力消除除能發(fā)模壁的潤滑；采用帶有錐度的陰模，以便脫模時應(yīng)力消除除能發(fā) 生在壓件的大部分面積上；改進(jìn)陰模壁的加工精度；采用剛度更生在壓件的大部分面積上；改進(jìn)陰模壁的加工精度；采用剛度更 大的壓模結(jié)構(gòu)；采用能夠承擔(dān)脫模零件部分反作用力的裝置；在大的壓模結(jié)構(gòu)；采用能夠承擔(dān)脫模零件部分反作用力的裝置；在 脫模前或脫模同時將芯棒除去；采用可拆陰模和芯棒。脫模前或脫模同時將芯棒除去；采用可拆陰模和芯棒。 l 提高壓坯強(qiáng)度?？赏ㄟ^如下途徑來提高壓坯強(qiáng)度：少用潤滑劑或提高壓坯強(qiáng)度?？赏ㄟ^如下途徑來提高壓坯強(qiáng)度：

43、少用潤滑劑或 采用合適的潤滑劑；采用顆粒不太規(guī)則的粉末；添加其他強(qiáng)度更采用合適的潤滑劑；采用顆粒不太規(guī)則的粉末；添加其他強(qiáng)度更 大的粉末；添加粘接劑。大的粉末；添加粘接劑。 5 燒結(jié)工藝燒結(jié)工藝 在燒結(jié)過程中，構(gòu)成原始粉料的物質(zhì)顆粒聚合體轉(zhuǎn)變?yōu)橛稍跓Y(jié)過程中，構(gòu)成原始粉料的物質(zhì)顆粒聚合體轉(zhuǎn)變?yōu)橛?金屬基體及包含于金屬基體中金屬的、非金屬的及金屬間金屬基體及包含于金屬基體中金屬的、非金屬的及金屬間 的夾雜物質(zhì)組成的假合金。在燒結(jié)過程中，所燒結(jié)的材料的夾雜物質(zhì)組成的假合金。在燒結(jié)過程中，所燒結(jié)的材料 會變得密實，如果粉末摩擦層是放在鋼背上燒結(jié)，摩擦層會變得密實，如果粉末摩擦層是放在鋼背上燒結(jié)，摩擦

44、層 會粘結(jié)在鋼背上。粉末顆粒的密實和燒結(jié)及與鋼背的粘結(jié)會粘結(jié)在鋼背上。粉末顆粒的密實和燒結(jié)及與鋼背的粘結(jié) 均為擴(kuò)散過程的結(jié)果。加熱至高溫，施加壓力，創(chuàng)造還原均為擴(kuò)散過程的結(jié)果。加熱至高溫，施加壓力，創(chuàng)造還原 氣氛或惰性氣氛氣氛或惰性氣氛(氫、一氧化碳、氬、氮等氫、一氧化碳、氬、氮等)均能促進(jìn)擴(kuò)散均能促進(jìn)擴(kuò)散 過程。過程。 燒結(jié)過程變化燒結(jié)過程變化 形成新的化合物；形成新的化合物； 惰性雜質(zhì)保留；惰性雜質(zhì)保留； 氧化氣氛中金屬等的氧化；氧化氣氛中金屬等的氧化； 還原氣氛中氧化鐵、氧化銅及氧化鎳的還原；還原氣氛中氧化鐵、氧化銅及氧化鎳的還原； 孔隙率的改變；孔隙率的改變； 強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能提高

45、；強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能提高； 摩擦學(xué)性能改善；摩擦學(xué)性能改善； 燒結(jié)工藝參數(shù)：燒結(jié)工藝參數(shù)： 燒結(jié)溫度：試驗確定，只有超過某一臨界溫度時，摩擦材燒結(jié)溫度：試驗確定，只有超過某一臨界溫度時，摩擦材 料粉末間才能形成足夠牢固的粘結(jié)。粉末片壓件的燒結(jié)是料粉末間才能形成足夠牢固的粘結(jié)。粉末片壓件的燒結(jié)是 形成成品所需的組織、幾何尺寸及性能的主要工序，并取形成成品所需的組織、幾何尺寸及性能的主要工序，并取 決于溫度。對青銅基材料來說，燒結(jié)溫度變化于決于溫度。對青銅基材料來說，燒結(jié)溫度變化于650- 950，而對鐵基材料來說則可能高達(dá)，而對鐵基材料來說則可能高達(dá)1150。燒結(jié)溫度。燒結(jié)溫度 與粉末制品制造

46、過程其他工藝參數(shù)相類似，它與材料的化與粉末制品制造過程其他工藝參數(shù)相類似，它與材料的化 學(xué)成分、材料的用途、零件的結(jié)構(gòu)特點及使用條件有關(guān)，學(xué)成分、材料的用途、零件的結(jié)構(gòu)特點及使用條件有關(guān)， 常通過實驗方法來選定。常通過實驗方法來選定。 燒結(jié)時間：而燒結(jié)時間則由試樣的尺寸及成分決定，另外燒結(jié)時間：而燒結(jié)時間則由試樣的尺寸及成分決定，另外 還與燒結(jié)溫度及試樣的孔隙率相關(guān)。在同一溫度下，隨著還與燒結(jié)溫度及試樣的孔隙率相關(guān)。在同一溫度下，隨著 燒結(jié)時所加壓力的增大，試件的收縮也急劇增大。在壓力燒結(jié)時所加壓力的增大，試件的收縮也急劇增大。在壓力 不變的情況下，隨著燒結(jié)溫度的升高，收縮增大得不那么不變的情

47、況下，隨著燒結(jié)溫度的升高，收縮增大得不那么 急劇。急劇。 燒結(jié)氣氛燒結(jié)氣氛 燒結(jié)壓力燒結(jié)壓力 燒結(jié)升溫速度及燒結(jié)保溫后的冷卻速度。燒結(jié)升溫速度及燒結(jié)保溫后的冷卻速度。 6 燒結(jié)制品的輔助工序燒結(jié)制品的輔助工序 6.1 復(fù)壓復(fù)壓 復(fù)壓是最常用于燒結(jié)摩擦材料的工序之一。當(dāng)一次燒結(jié)不復(fù)壓是最常用于燒結(jié)摩擦材料的工序之一。當(dāng)一次燒結(jié)不 加壓的情況下進(jìn)行時，便把該工序作為主要工序。通過復(fù)加壓的情況下進(jìn)行時，便把該工序作為主要工序。通過復(fù) 壓可制得給定密度的制品。如果摩擦制品是在加壓情況下壓可制得給定密度的制品。如果摩擦制品是在加壓情況下 燒結(jié)的，那么復(fù)壓便是輔助工序，目的在于校正彎曲，消燒結(jié)的，那么復(fù)壓

48、便是輔助工序，目的在于校正彎曲，消 除由于硬度低、厚度大所引起的廢品。通常，由于加壓燒除由于硬度低、厚度大所引起的廢品。通常，由于加壓燒 結(jié)時制品變形度極小，所以把復(fù)壓這道工序稱作精整。結(jié)時制品變形度極小，所以把復(fù)壓這道工序稱作精整。 由于零件的原始密度及用途不同，補(bǔ)充變形加工可用鋼模，由于零件的原始密度及用途不同，補(bǔ)充變形加工可用鋼模， 也可不用鋼模，可加熱也可不加熱。加工條件、工具、設(shè)也可不用鋼模，可加熱也可不加熱。加工條件、工具、設(shè) 備均視具體情況而定。有時無壓燒結(jié)的制件進(jìn)行復(fù)壓所采備均視具體情況而定。有時無壓燒結(jié)的制件進(jìn)行復(fù)壓所采 用的壓力與第一次壓制時相同用的壓力與第一次壓制時相同(

49、對青銅基材料為對青銅基材料為1.5-2.5噸噸 厘米厘米2，對鐵基材料可達(dá)，對鐵基材料可達(dá)8噸厘米噸厘米2)；這可大大地提高；這可大大地提高 強(qiáng)度和材料的摩擦系數(shù)。強(qiáng)度和材料的摩擦系數(shù)。 6.2 浸漬浸漬 浸油處理：用于潤滑劑的供給受限制及工作條件浸油處理：用于潤滑劑的供給受限制及工作條件( (特別是特別是 負(fù)荷負(fù)荷) )要求不高的摩擦裝置中。要求不高的摩擦裝置中。 浸玻璃：多孔骨架用混合有細(xì)分散玻璃顆粒的硅樹脂浸漬。浸玻璃：多孔骨架用混合有細(xì)分散玻璃顆粒的硅樹脂浸漬。 浸樹脂：火車制動片（用含石墨浸樹脂：火車制動片（用含石墨0.3-3%0.3-3%、硫、硫0.3-3%0.3-3%的鐵基的鐵基

50、 多孔摩擦材料浸漬熱樹脂而制成）。多孔摩擦材料浸漬熱樹脂而制成）。 浸銅：起重機(jī)制動套。浸銅：起重機(jī)制動套。 浸鉛：減磨材料。浸鉛：減磨材料。 浸油脂。浸油脂。 6.3 機(jī)械加工機(jī)械加工 切油槽；切油槽； 切凹槽：將燒結(jié)件彎曲為所要求弧度前進(jìn)行；切凹槽：將燒結(jié)件彎曲為所要求弧度前進(jìn)行； 鉆鉚釘眼；鉆鉚釘眼； 環(huán)狀粉末片的車削環(huán)狀粉末片的車削(車內(nèi)、外徑車內(nèi)、外徑)； 摩擦零件鋼背上切齒、切縫或開槽；摩擦零件鋼背上切齒、切縫或開槽； 表面磨削加工：平行度；表面磨削加工：平行度； 磨光：如用刷子刷或噴丸加工，以便除去磨屑和改善外觀。磨光：如用刷子刷或噴丸加工，以便除去磨屑和改善外觀。 增加成品成本

51、，應(yīng)避免或減少機(jī)加工量增加成品成本，應(yīng)避免或減少機(jī)加工量 6.4 熱處理熱處理 作用：作用： n 提高摩擦材料的強(qiáng)度和耐磨性。提高摩擦材料的強(qiáng)度和耐磨性。 n 提高剛背的強(qiáng)度和硬度。提高剛背的強(qiáng)度和硬度。 設(shè)備設(shè)備：淬火零件的加熱通常都使用通用熱處理爐，為了避免：淬火零件的加熱通常都使用通用熱處理爐，為了避免 氧化，加熱可在保護(hù)介質(zhì)氧化，加熱可在保護(hù)介質(zhì)惰性氣體或天然氣中進(jìn)行。惰性氣體或天然氣中進(jìn)行。 熱處理主要類型熱處理主要類型： n 退火：鐵基摩擦材料在燒結(jié)后，由于在合金組織中增加了退火：鐵基摩擦材料在燒結(jié)后，由于在合金組織中增加了 珠光體和滲碳體，所以硬度有所增加。這一燒結(jié)效應(yīng)可通珠光體

52、和滲碳體，所以硬度有所增加。這一燒結(jié)效應(yīng)可通 過退火來消除。過退火來消除。 n 淬火和回火：例如，制造含鉛淬火和回火：例如，制造含鉛l-3%，鋅，鋅1.2-2.5%，石墨，石墨3- 4%、二氧化硅、二氧化硅O.3-O.9%，銅，銅12-25%的鐵基摩擦材料時，的鐵基摩擦材料時， 便是首先將壓件在便是首先將壓件在1000-1050下燒結(jié)，然后在下燒結(jié)，然后在800- 900下加壓燒結(jié)，在下加壓燒結(jié)，在1100下退火下退火15分鐘，冷到分鐘，冷到950 再在油中或熱水中淬火，最后再在再在油中或熱水中淬火，最后再在500回火?；鼗?。 n 化學(xué)熱處理：例如用于起重機(jī)制動套的鐵基摩擦材料就是化學(xué)熱處理：

53、例如用于起重機(jī)制動套的鐵基摩擦材料就是 在浸透了銅以后要在在浸透了銅以后要在900下進(jìn)行滲碳處理，并在水中淬下進(jìn)行滲碳處理，并在水中淬 火的。經(jīng)處理后，其抗拉強(qiáng)度為火的。經(jīng)處理后，其抗拉強(qiáng)度為100公斤毫米公斤毫米2。 6.5其它類型的加工其它類型的加工 沖壓；沖壓； 粘結(jié)；粘結(jié)； 鉚接；鉚接； 釬焊；釬焊； 熔焊；熔焊； 用螺絲擰緊用螺絲擰緊。 7 摩擦材料制造工藝參數(shù)對其性能摩擦材料制造工藝參數(shù)對其性能 的影響的影響 摩擦材料最終性能不僅取決于化學(xué)成分也取決摩擦材料最終性能不僅取決于化學(xué)成分也取決 于其制造條件。物理機(jī)械性能、摩擦性能、耐磨于其制造條件。物理機(jī)械性能、摩擦性能、耐磨 性、導(dǎo)

54、熱性、耐腐蝕性及其他性能取決于材料的性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性及其他性能取決于材料的 密度和組織、擴(kuò)散過程進(jìn)行的程度及粉料中原始密度和組織、擴(kuò)散過程進(jìn)行的程度及粉料中原始 組分間燒結(jié)過程的完全程度。諸如壓制壓力、燒組分間燒結(jié)過程的完全程度。諸如壓制壓力、燒 結(jié)溫度及燒結(jié)時間、燒結(jié)時所加壓力、氣體介質(zhì)結(jié)溫度及燒結(jié)時間、燒結(jié)時所加壓力、氣體介質(zhì) 等工藝過程參數(shù)對致密程度、組織、燒結(jié)時各種等工藝過程參數(shù)對致密程度、組織、燒結(jié)時各種 過程的發(fā)生有著很大的影響。為了估價這些重要過程的發(fā)生有著很大的影響。為了估價這些重要 因素的作用，讓我們來逐項加以研究。因素的作用，讓我們來逐項加以研究。 7.1壓制壓力壓制壓

55、力 通過研究有潤滑劑情況下的磨損及無潤滑劑情況下的干磨通過研究有潤滑劑情況下的磨損及無潤滑劑情況下的干磨 損，單位磨損與孔隙度有線性依賴關(guān)系損，單位磨損與孔隙度有線性依賴關(guān)系隨孔隙度的增隨孔隙度的增 大而增大，隨著壓制壓力的增大，也就是說，隨著孔隙度大而增大，隨著壓制壓力的增大，也就是說，隨著孔隙度 的降低，摩擦系數(shù)略有降低。的降低，摩擦系數(shù)略有降低。 當(dāng)零件在燒結(jié)后要進(jìn)行復(fù)壓時，零件的孔隙度便取決于復(fù)當(dāng)零件在燒結(jié)后要進(jìn)行復(fù)壓時，零件的孔隙度便取決于復(fù) 壓壓力而不取決于預(yù)壓壓力。摩擦系數(shù)隨復(fù)壓壓力的增大壓壓力而不取決于預(yù)壓壓力。摩擦系數(shù)隨復(fù)壓壓力的增大 而趨向于降低。而趨向于降低。 在加壓燒結(jié)

56、時，決定性因素便是燒結(jié)時所加壓力，壓制時在加壓燒結(jié)時，決定性因素便是燒結(jié)時所加壓力，壓制時 的單位壓力實際上不影響材料的性能。的單位壓力實際上不影響材料的性能。 7.2燒結(jié)時所加壓力燒結(jié)時所加壓力 燒結(jié)時所加壓力對燒結(jié)材料的密度有很大影響，因此對材燒結(jié)時所加壓力對燒結(jié)材料的密度有很大影響，因此對材 料的物理機(jī)械性能和摩擦性能也有很大的影響。料的物理機(jī)械性能和摩擦性能也有很大的影響。 一般性結(jié)論：一般性結(jié)論： 低壓下壓制的試件具有較高的摩擦系數(shù)值，但其磨損過大；低壓下壓制的試件具有較高的摩擦系數(shù)值，但其磨損過大； 通過增大復(fù)壓壓力或燒結(jié)時所加壓力可以提高耐磨性，但通過增大復(fù)壓壓力或燒結(jié)時所加壓力可以提高耐磨性，但 其摩擦系數(shù)又有所降低；其摩擦系數(shù)又有所降低； 通過選擇適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，即使在無壓燒結(jié)情況下也可制通過選擇適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，即使在無壓燒結(jié)情況下也可制 得性能相當(dāng)于加壓燒結(jié)時所制得的青銅基材料。得性能相當(dāng)于加壓燒結(jié)時所制得的青銅基材料。