專利名稱：一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車用剎車鉗，特別是指一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金及制備方法。
背景技術(shù)：
剎車鉗同剎車盤相配合來停止高速運行的車輛現(xiàn)使用的剎車鉗包括有銅基剎車鉗、鋁基剎車鉗和鐵基剎車鉗。銅基剎車鉗因為成本高，一般僅用于一些高檔車輛上，而鋁基剎車鉗因為強度及耐磨性能不高，現(xiàn)一般為低速摩托車或電動車采用，使用量最多的是鐵基剎車鉗。剎車鉗是車輛中最主要的易損耗零件，為了停止運行的車輛，剎車鉗和剎車盤之間必然出現(xiàn)摩擦，同時表面瞬間出現(xiàn)高溫，需要通過剎車鉗與剎車盤將熱量傳遞。通用設(shè)計是剎車鉗的耐磨性能低于剎車盤的耐磨性能，主要是因為剎車盤的成本要遠高于剎車鉗的成本。通過對不同類的鐵合金進行分析發(fā)現(xiàn)，不同的鐵合金對熱量的傳遞性能差距相對于剎車鉗來說要求并不明顯，最主要的是剎車鉗的耐磨性能，以提高剎車鉗的壽命。通過對已經(jīng)廢棄的剎車鉗進行研究發(fā)現(xiàn)，真正起作用的僅為剎車鉗的表面1-2毫米部分，若剎車鉗的表面磨損超過2毫米，就必須更換新的剎車鉗，剎車鉗的其余部分可以不用去考慮?，F(xiàn)技術(shù)使用的剎車鉗為一個整體結(jié)構(gòu)，也就是說，剎車鉗的全部結(jié)構(gòu)均用相對耐磨損鐵合金鑄造而成，而這些鐵合金會因為表面的磨損而廢棄，是對資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過本技術(shù)方案，采用普通鐵合金為基體，僅于基體的外表面加工有耐磨鐵合金層，以減少對資源的浪費。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金，所述材料組成按重量百分比包括有，5-10% 的銅、0. 3-0. 5% 的鉍、0. 8-1. 2% 的石墨、0. 1-0. 3 % 的氮化硼、0. 01-0. 03% 的鈦、0. 3-0. 5%的鎳、0. 5-0. 8%的硅、0. 3-0. 5%的鋯、1-3%的鋁、0. 3-0. 5%的含有釩5%重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵。所述制備方法是制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料；配料，按按重量百分比包括有，5-10%的銅、0. 3-0. 5%的鉍、0.8-1. 2%的石墨、0. 1-0. 3% 的氮化硼、0. 01-0. 03% 的鈦、0. 3-0. 5% 的鎳、0. 5-0. 8% 的硅、0. 3-0. 5% 的鋯、1-3%的鋁、0. 3-0. 5%的含有釩5%重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵；
混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料機進行混合30-60 分鐘；
壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在500-700MPa壓力下壓制10-40秒；
在專用爐內(nèi)以600-650 V溫度預(yù)熱1_2小時，然后在150_200MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉1-3小時；
勻速降溫至550_600°C后回火處理并采用O. 3-0. 5MPa水蒸汽恒溫處理5_8小時，然后降溫。
所述耐磨鐵合金層的厚度為2-3毫米。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是
在剎車鉗最容易磨損的位置，選用耐磨損的鐵合金，并且所述鐵合金的強度略低但韌性較高，并通過采用粉末冶金的方式同普通剎車鉗基體結(jié)合，有效的降低了產(chǎn)品的成本。
具體實施方式
以下通過實施例來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，以下的實施例僅能用于解釋本發(fā)明而不能解釋為是對本發(fā)明的限制。
一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金，所述材料組成按重量百分比包括有， 5-10% 的銅、O. 3-0. 5% 的鉍、O. 8-1. 2% 的石墨、O. 1-0. 3 % 的氮化硼、O. 01-0. 03% 的鈦、 O. 3-0. 5%的鎳、O. 5-0. 8%的硅、O. 3-0. 5%的鋯、1-3%的鋁、O. 3-0. 5%的含有釩5%重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵。
所述制備方法是
制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料；
配料，按按重量百分比包括有，5-10 %的銅、O. 3-0. 5 %的鉍、O. 8-1. 2 %的石墨、 O. 1-0. 3% 的氮化硼、O. 01-0. 03% 的鈦、O. 3-0. 5% 的鎳、O. 5-0. 8% 的硅、O. 3-0. 5% 的鋯、 1-3%的鋁、O. 3-0. 5%的含有釩5%重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵；
混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料機進行混合30-60分鐘；
壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在500-700MPa壓力下壓制10-40秒；耐磨鐵合金層的厚度為2_3毫米。
在專用爐內(nèi)以600-650 V溫度預(yù)熱1_2小時，然后在150_200MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉1-3小時；
勻速降溫至550_600°C后回火處理并采用O. 3-0. 5MPa水蒸汽恒溫處理5_8小時， 然后降溫。
實施例1
所述制備方法是
制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料。
配料，按按重量百分比包括有，5 %的銅、O. 3 %的鉍、O. 8 %的石墨、O.1 %的氮化硼、0.01%的鈦、0. 3%的鎳、0. 5%的硅、0. 3%的鋯、1%的鋁、0. 3%的含有釩5%重量百分比的鑰;鐵合金及余量的鐵；混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料機進行混合30分鐘；壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在550MPa壓力下壓制30秒；在專用爐內(nèi)以600-650 V溫度預(yù)熱I小時，然后在200MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉2小時；勻速降溫至550_600°C后回火處理并采用0. 3MPa水蒸汽恒溫處理5小時，然后降溫。
實施例2所述制備方法是制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料。配料，按按重量百分比包括有，10%的銅、0. 5%的鉍、1. 2%的石墨、0. 3%的氮化硼、0. 03 %的鈦、0. 5 %的鎳、0. 8 %的硅、0. 5 %的鋯、3 %的鋁、0. 5 %的含有釩5 %重量百分比的鑰;鐵合金及余量的鐵；混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料機進行混合60分鐘；壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在700MPa壓力下壓制40秒；在專用爐內(nèi)以600-650 °C溫度預(yù)熱I小時，然后在200MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉2小時；勻速降溫至550_600°C后回火處理并采用0. 5MPa水蒸汽恒溫處理5小時，然后降溫。實施例3所述制備方法是制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料。配料，按按重量百分比包括有，8%的銅、0.4%的鉍、1.0%的石墨、0. 2%的氮化硼、0. 02%的鈦、0. 4%的鎳、0. 7%的硅、0. 4%的鋯、2%的鋁、0. 4%的含有釩5%重量百分比的鑰;鐵合金及余量的鐵；混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料機進行混合50分鐘；壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在650MPa壓力下壓制40秒；在專用爐內(nèi)以600_650°C溫度預(yù)熱2小時，然后在200MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉2小時；勻速降溫至550_600°C后回火處理并采用0. 3MPa水蒸汽恒溫處理5小時，然后降溫。
實施例4
所述制備方法是
制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料。
配料，按按重量百分比包括有，10%的銅、O. 3%的鉍、1.0%的石墨、O. 2%的氮化硼、O. 03 %的鈦、O. 3 %的鎳、O. 6 %的硅、O. 3 %的鋯、3 %的鋁、O. 3 %的含有釩5 %重量百分比的鑰;鐵合金及余量的鐵；
混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料 機進行混合60分鐘；
壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在650MPa壓力下壓制20秒；
在專用爐內(nèi)以600_650°C溫度預(yù)熱2小時，然后在180MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉2小時；
勻速降溫至550_600°C后回火處理并采用O. 3MPa水蒸汽恒溫處理5小時，然后降溫。
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金，其特征在于所述材料組成按重量百分比包括有，5-10% 的銅、O. 3-0. 5% 的鉍、O. 8-1. 2% 的石墨、O. 1-0. 3 % 的氮化硼、O. 01-0. 03 % 的鈦、O. 3-0. 5% 的鎳、O. 5-0. 8% 的硅、O. 3-0. 5% 的鋯、1-3% 的鋁、O. 3-0. 5% 的含有釩 5%重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵。
2.一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金制備方法，其特征在于制作剎車鉗基體毛坯，基體的材料為普通的碳鋼、鐵基合金等任何普通鐵基合金均可以用來加工剎車鉗基體；為了減少在每次剎車時因為高溫情況下耐磨鐵合金內(nèi)的銅元素向基體擴散問題，也可以選用含銅量為1-3%的含銅鐵合金材料；配料，按按重量百分比包括有，5-10%的銅、O. 3-0. 5%的鉍、O. 8-1.2%的石墨、O.1-0. 3% 的氮化硼、O. 01-0. 03% 的鈦、O. 3-0. 5% 的鎳、O. 5-0. 8% 的硅、O. 3-0. 5% 的鋯、 1-3%的鋁、O. 3-0. 5%的含有釩5%重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵；混料，將上述組成經(jīng)計算后進行粉碎后經(jīng)混料機進行混合30-60分鐘；壓制，在模具內(nèi)先放置一層耐磨損鐵合金粉末，然后放入剎車鉗基體，再加入耐磨損鐵合金粉末，在500-700MPa壓力下壓制10-40秒；在專用爐內(nèi)以600-650°C溫度預(yù)熱1-2小時，然后在150-200MPa下整形復(fù)壓，增加兩種合金間的結(jié)合力，增溫至1080-1150°C下熔煉1-3小時；勻速降溫至550-600°C后回火處理并采用O. 3-0. 5MPa水蒸汽恒溫處理5_8小時，然后降溫。
3.粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金制備方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐磨鐵合金層的厚度為2-3毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末冶金剎車鉗耐磨損鐵合金，所述材料組成按重量百分比包括有，5-10％的銅、0.3-0.5％的鉍、0.8-1.2％的石墨、0.1-0.3％的氮化硼、0.01-0.03％的鈦、0.3-0.5％的鎳、0.5-0.8％的硅、0.3-0.5％的鋯、1-3％的鋁、0.3-0.5％的含有釩5％重量百分比的釩鐵合金及余量的鐵。在剎車鉗最容易磨損的位置，選用耐磨損的鐵合金，并且所述鐵合金的強度略低但韌性較高，并通過采用粉末冶金的方式同普通剎車鉗基體結(jié)合，有效的降低了產(chǎn)品的成本。
文檔編號C22C38/16GK102994880SQ201210494518
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者潘成群 申請人:寧波市群星粉末冶金有限公司