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powder metallurgy friction product
简介
由金属和非金属多种组元组成，具有稳定的摩擦系数，耐磨性好的粉末冶金制品。
简史 30年代美国首先用青铜粉、二氧化硅粉、石墨粉通过粉末冶金工艺制得铜基粉末冶金摩擦制品，应用到航空工业中。后来由于重负荷制动的需要发展了铁基粉末冶金摩擦制品。中国从50年代开始生产船用离合器的铜基粉末冶金摩擦制品。60年代由于飞机、汽车、工程机械的需要，而发展了铁基粉末冶金摩擦制品。
分类 粉末冶金摩擦制品，按材质分为铜基的和铁基的两类，铁基的通常用于干式重负荷，铜基的用于中等负荷。按使用状况分为干式和湿式两类，干式的用于制动部件，湿式的用于船舶、机床、工程机器的油浸离合器中。
组元 粉末冶金摩擦制品含组元较多，大体可分为基体组元、润滑组元、摩擦组元。(1)基体组元：主要是铜或铁，作为摩擦制品的基体形成材料骨架，同时有
粉末冶金摩擦制品生产工艺流程图
a—铜基离合器摩擦片;b—铁基制动器摩擦片
粉末冶金摩擦材料的组成(质量分数1%)物理力学性能和应用(JB3063-82)
| 牌 号 | Cu | Sn | Fe | Pb |
石 墨 |
SiO2 | Al2O3 | MoS2 |
石 棉 |
SiC |
铸 石 |
BaSO4 |
密度/ g·cm-3 |
硬度HB |
强度 /MPa |
应 用 | |
| 抗压 | 抗拉 | ||||||||||||||||
| FM-101S | 69 | 8 | 6 | 8 | 6 | 3 | — | 5.3～6.4 | 20～60 | >200 | >30 |
用于船用齿轮箱系列离合器，拖拉机主离合 器，载重汽车及工程机械湿式离合器 |
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| FM-102S | 75 | 3 | 8 | 5 | 5 | 4 | 5.5～6.4 | 30～60 | >200 | >30 |
用于中等负荷(载重汽车、工程机械)的液力 变速箱离合器 |
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| FM-103G | 68 | 5 | 8 | — | 10 | 4 | 5 | 5.5～6.4 | 25～50 | >150 | >30 | 用于各种干式离合器及制动器 | |||||
| FM-104G | 73 | 8.5 | 8 | 4 | 4 | 2.5 | — | — | 5.8～6.4 | 20～60 | >200 | >30 |
用于12V-180型1000hp柴油机等传动装置 半干式离合器 |
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| FM-105G | 64 | 7 | 8 | 8 | 8 | 5 | — | — | — | 5.5～6.2 | 15～55 | >100 | >20 |
用于拖拉机、齿轮箱、冲压机械及工程机械 等的干式离合器 |
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| FM-106G | 72 | 10 | 5 | 3 | 2 | 8 | 5.5～6.2 | 25～65 | >200 | >30 |
用于DLM2型、DLM4型等系列机床，动力 头的干式电磁离合器和制动器 |
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| FM-201G | 5 | — | 69 | 10 | 11 | 1 | 4 | 5.0～5.5 | 45～75 | >200 | >50 | 用于载重汽车和矿山重型车辆的制动带 | |||||
| FM-202G | 10 | 73 | 8 | 6 | — | 3 | — | 5.0～5.6 | 40～80 | >200 | >50 |
用于拖拉机、齿轮箱及工程机械等干式离合 器片和刹车片 |
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| FM-203G | — | 69 | — | 23 | 1 | — | 5 | 2 | 4.7～5.2 | 15～30 | >100 | >10 | 用于汽车、拖拉机干式离合器 | ||||
| FM-204G | 1.5 | 1 | 69 | 8 | 16 | 1 | — | — | 4.8～5.5 | 35～55 | >150 | >30 | 用于工程机械如挖掘机、吊车等干式离合器 | ||||
| FM-205G | — | 3～5 | 65～70 | 2～4 | 13～17 | — | 3～5 | 3～4 | 3～5 | 4.7～5.2 | 60～90 | >150 | >30 |
用于合金钢对偶的制动材料，如三叉戟飞机 等 |
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传导散热降低摩擦表面温度的作用。为了强化基体提高基体耐高温性，经常添加锡、锌、锰、镍、钼等元素，使其合金化。(2)润滑组元：如石墨、二硫化钼、硫酸钡等固体润滑剂和铅、铋等低熔点金属，这些组元能在摩擦表面形成自润滑层提高抗卡性能。(3)摩擦组元：常用二氧化硅、三氧化二铝、莫来石、碳化硅、碳化硼等高硬度、高熔点、稳定性好的材料，其作用是增加摩擦系数，清除使用过程中摩擦表面形成的金属层。
制造工艺 采用多组元的粉末混合，模压成形，烧结的粉末冶金工艺。因为粉末冶金摩擦制品中含有占总体积30%～50%的非金属组元，所以在制备中要注意原料混合均匀，防止成分偏析。烧结是用加压烧结，铜基的烧结温度为750～850℃，烧结压力可逐步加大到1MPa。铁基的烧结温度为1030～1150℃，烧结压力可逐步加大到1.5～1.8MPa，以提高制品的密度和强度。粉末冶金摩擦制品的制造工艺流程如图。
成分性能应用 粉末冶金摩擦制品铁基的、铜基的都能用作汽车、火车、飞机的刹车零件，铜基的还用作船舶、工程机械的传动离合器，它们都是保证刹车安全和传动可靠的关键零件，必须经过模拟使用条件的专用检验设备和专用检验规程检验合格才能出厂，常用粉末冶金专用摩擦制品的性能、成分、应用见表。
展望 粉末冶金摩擦制品发展趋势是：(1)添加钨、铬、钼等合金元素，提高基体的耐高温性，采用复合稳定的难熔化合物(硼化物，碳化物)作硬质相，保持高温摩擦系数稳定性。(2)发展新材质如陶瓷基摩擦制品，铍基摩擦制品等。(3)改进粉末冶金摩擦制品的压力烧结工艺，提高生产效率和产品质量，如用连续压力烧结炉、撒粉连续烧法等。