[发明专利]含硫铁基摩阻材料

说明书

本发明涉及一种含硫铁基摩阻材料，适用于各种摩擦制动、摩擦传动部件。

传统的摩阻材料多为石棉材料，其摩擦系数一般在0.4左右，不能满足某些实用部件要求，而且强度低，冲击韧性差、导热性差，石棉本身又是致癌物质，一些国家已禁止生产、使用任何石棉制品，有报导国内研制出一种铁基T22摩阻材料（孙学广，固体润滑，10（1990）3，P196），采用添加剂摩擦组元（如Sic）和润滑组成多相复合材料的方法制备，抗压强度为0.88～1.08×10⁸Pa，摩擦只在0.4左右。普通钢铁材料中硫含量却不超过0.2（wt）%，因为硫在固态铁中溶解度很小，硫含量高时易形成网状的硫+硫代亚铁低熔点共晶，导致材料机械强度下降。

本发明的目的在于提供一种不含石棉类有害物质，摩擦系数高而且稳定，自身耐磨寿命长，对偶磨损小，且有优良导热性和较高机械强度的含硫铁基摩阻材料及其制备方法。

本发明的摩阻材料含有Fe60～80%、Mo20～30%、S3～10%（重量百分比）。

本发明的制备方法包括：

1.混合，将上述原料按比例称取后置球磨罐中磨混1小时。

2.冷压，将混合料装入石墨模具，用油压施加1.2×10⁷Pa压力，保压2分钟。

3.烧结，将保压后的冷压料连同石墨模具一齐置于中频感应热压装置中进行热压烧结，升温速度为150℃/分，温度保压950℃前，压力保持在1.2×10⁷Pa，温度升至950℃时压力升至2.45×10⁷Pa，保温保压5～10分钟。然后停止加热，停止保压，令其自然降温降压，冷却到室温后加压脱模。

采取快速热压工艺，可保证烧结材料有较高的机械强度。较短的烧结时间和石墨模具高温时产生的还原性气氛，可以避免硫元素的氧化损失。

4.真空热处理，烧结后的样品可通过真空热处理对其组织结构进行调节，从而使其某些性能得到改善。处理设备为SL63-8真空炉，处理温度为900℃，真空度为1.3×10^-1～1.4×10^-2Pa，处理时间为2小时。

本发明所述的材料性能列于表1及表2

密度g/cm³硬度（HB）×10⁸Pa抗压强度×10⁸Pa冲击强度×10⁴j/M²6.74～7.761.67～2.465.51～9.494.9～5.3

表2本发明与45号钢的摩擦磨损性能对比

摩擦性能测试设备为栓-盘式试验机，试验条件为：

负荷＝19.6N，速度-1.125m/s，时间＝40分钟

本发明的磨损率随着运行时间的延长还会进一步降低，而摩擦系数保持稳定。