本發(fā)明屬于摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保黃銅屑及其制備方法。

背景技術(shù)：

摩擦材料是一種應(yīng)用在動(dòng)力機(jī)械上，依靠摩擦作用來(lái)執(zhí)行制動(dòng)和傳動(dòng)功能的部件材料。它主要包括制動(dòng)器襯片(剎車(chē)片)和離合器面片(離合器片)。剎車(chē)片用于制動(dòng)，離合器片用于傳動(dòng)。任何機(jī)械設(shè)備與運(yùn)動(dòng)的各種車(chē)輛都必須要有制動(dòng)或傳動(dòng)裝置。摩擦材料是這種制動(dòng)或傳動(dòng)裝置上的關(guān)鍵性部件。它最主要的功能是通過(guò)摩擦來(lái)制動(dòng)或傳遞動(dòng)力，它們使機(jī)械設(shè)備與各種機(jī)動(dòng)車(chē)輛能夠安全可靠地工作。所以說(shuō)摩擦材料是一種應(yīng)用廣泛又甚關(guān)鍵的材料。摩擦材料組成成分有增、減摩、粘接、網(wǎng)狀支架、骨架填料，主要是由摩擦性能調(diào)節(jié)劑和配合劑組成。使用填料的目的，主要有以下幾個(gè)方面：

(1)調(diào)節(jié)和改善制品的摩擦性能、物理性能與機(jī)械強(qiáng)度。

(2)控制制品熱膨脹系數(shù)、吸熱性快、散熱性快、增加產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性、降低磨損率。

(3)改善制品的制動(dòng)噪音。

(4)提高制品的制造工藝性能與加工性能。

(5)改善制品外觀質(zhì)量及密度。

(6)降低生產(chǎn)成本。

鉛黃銅是摩擦材料填料比較常用的一種，鉛黃銅具有優(yōu)良的加工性能和切削性，加之良好的機(jī)械物理性能，價(jià)格又低廉，而被廣泛地應(yīng)用于摩擦材料等行業(yè)。鉛黃銅之所以具有很好的切削性能和減摩耐磨性能，主要是由于鉛在銅合金中以單項(xiàng)存在，由此在切削時(shí)起到良好的斷屑作用；同時(shí)在摩擦磨損的環(huán)境下，由于鉛的剪切強(qiáng)度非常低，在銅合金零件表面的鉛使得含鉛的銅合金的摩擦系數(shù)比較低。因此，使得鉛元素在黃銅合金中較普遍地使用。

然而鉛及其化合物是嚴(yán)重危害人類(lèi)壽命與自然環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)之一，合金中的鉛在使用過(guò)程中極易從基體中侵出或脫出，工業(yè)廢品中的鉛則滲入地下水系統(tǒng)，以及各種形式的鉛通過(guò)各種途徑進(jìn)入動(dòng)物或人的食物鏈，危害人類(lèi)健康，影響環(huán)境。但隨著現(xiàn)代工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其是對(duì)環(huán)保的要求，如rohs在電子工業(yè)中的禁鉛指令政策的實(shí)施，這使得鉛的使用受到了極大地限制。同時(shí)，由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，許多領(lǐng)域中對(duì)材料的強(qiáng)度和耐磨性提出了更高的要求。故開(kāi)發(fā)低鉛并易切削黃銅合金成為了當(dāng)今摩擦材料行業(yè)所面臨的重大課題。

由于鉛黃銅具有優(yōu)良的加工性能和切削性，因此鉛黃銅合金棒可以達(dá)到批量生產(chǎn)，一般鉛的含量占合金棒總重量的1％-4％以上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有鉛銅合金棒技術(shù)的不足，提供一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑及其制備方法，利用本發(fā)明在降低成本的基礎(chǔ)上既能滿足環(huán)保性能的要求的同時(shí)，又能保證材料對(duì)切削性能及機(jī)械物理性能的要求，達(dá)到批量生產(chǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑，其特征在于，包括以下重量百分比的組分：銅：55-59％；鋁：0.32％-0.4％；鉛：200-500ppm；余量為鋅。

與傳統(tǒng)的鉛黃銅屑相比，本發(fā)明中的環(huán)保黃銅屑降低了鉛的含量，并加入了適量的鋁，鋁能提高黃銅的強(qiáng)度﹑硬度和可塑性，適應(yīng)摩擦材料工況設(shè)計(jì)要求。當(dāng)鋁的用量低于0.32％時(shí)，黃銅的韌性會(huì)降低，合金棒容易粘在刀具上，從而難以達(dá)到批量生產(chǎn)；當(dāng)鋁的用量高于0.4％時(shí)，黃銅的塑性降低，合金棒容易斷裂，難以達(dá)到批量生產(chǎn)。因此，優(yōu)選鋁含量占合金棒總重量0.32％-0.4％。

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配比將銅、鋁、鉛和鋅置于純高溫電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，待完全熔化后進(jìn)行保溫處理；

(2)保溫處理后，用光譜儀對(duì)從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行成分檢驗(yàn)，確定其合金成分在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

(3)重新升溫至1200℃，開(kāi)啟純高溫電爐的振動(dòng)裝置，并采用水平連鑄方法鑄造成實(shí)心毛坯合金棒，并用銅錠銑床對(duì)毛坯合金棒進(jìn)行表面加工；

(4)退火，用箱式退火爐對(duì)合金棒進(jìn)行退火處理，即得環(huán)保黃銅合金棒；

(5)將步驟(4)制備的環(huán)保黃銅合金棒采用刀片式破碎機(jī)以250-300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，破碎形狀為大小不一的鱗片狀，即得到新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，加熱溫度為1200-1300℃，保溫處理溫度為1100-1200℃，保溫時(shí)間為1-2小時(shí)。

進(jìn)一步的，步驟(3)中，實(shí)心毛坯合金棒為正截面邊長(zhǎng)為30-50mm，長(zhǎng)度為600mm的四棱柱形。

進(jìn)一步的，步驟(4)中，退火溫度為100-150℃，退火時(shí)間為1-1.5小時(shí)。

本發(fā)明的有益效果是：

1)降低了合金中銅的含量，從而降低了成本，并能達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)的效果；

2)降低了合金中鉛的含量，并加入適量的鋁，在保證批量生產(chǎn)的前提下，達(dá)到了環(huán)保的效果；

3)本發(fā)明在摩擦材料體系中屬于中密度原材料，摩擦系數(shù)適中，且磨耗小；

4)銅屑形狀為鱗片狀，有效的增大了接觸面積，結(jié)合力強(qiáng)，從而達(dá)到降低成本等多種優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1：

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑，其特征在于，包括以下重量百分比的組分：銅：55％；鋁：0.32％；鉛：200ppm；余量為鋅。

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑的其制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配比將銅、鋁、鉛和鋅置于純高溫電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，待完全熔化后進(jìn)行保溫處理；

(2)保溫處理后，用光譜儀對(duì)從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行成分檢驗(yàn)，確定其合金成分在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

(3)重新升溫至1200℃，開(kāi)啟純高溫電爐的振動(dòng)裝置，并采用水平連鑄方法鑄造成實(shí)心毛坯合金棒，并用銅錠銑床對(duì)毛坯合金棒進(jìn)行表面加工；

(4)退火，用箱式退火爐對(duì)合金棒進(jìn)行退火處理，即得環(huán)保黃銅合金棒；

(5)將步驟(4)制備的環(huán)保黃銅合金棒采用刀片式破碎機(jī)以250r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，破碎形狀為大小不一的鱗片狀，即得到新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，加熱溫度為1200℃，保溫處理溫度為1100℃，保溫時(shí)間為2小時(shí)。

進(jìn)一步的，步驟(3)中，實(shí)心毛坯合金棒為正截面邊長(zhǎng)為30mm，長(zhǎng)度為600mm的四棱柱形。

進(jìn)一步的，步驟(4)中，退火溫度為100，退火時(shí)間為1.5小時(shí)。

實(shí)施例2：

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑，其特征在于，包括以下重量百分比的組分：銅：57％；鋁：0.36％；鉛：350ppm；余量為鋅。

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑的其制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配比將銅、鋁、鉛和鋅置于純高溫電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，待完全熔化后進(jìn)行保溫處理；

(2)保溫處理后，用光譜儀對(duì)從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行成分檢驗(yàn)，確定其合金成分在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

(3)重新升溫至1200℃，開(kāi)啟純高溫電爐的振動(dòng)裝置，并采用水平連鑄方法鑄造成實(shí)心毛坯合金棒，并用銅錠銑床對(duì)毛坯合金棒進(jìn)行表面加工；

(4)退火，用箱式退火爐對(duì)合金棒進(jìn)行退火處理，即得環(huán)保黃銅合金棒；

(5)將步驟(4)制備的環(huán)保黃銅合金棒采用刀片式破碎機(jī)以270r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，破碎形狀為大小不一的鱗片狀，即得到新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，加熱溫度為1250℃，保溫處理溫度為1150℃，保溫時(shí)間為1.5小時(shí)。

進(jìn)一步的，步驟(3)中，實(shí)心毛坯合金棒為正截面邊長(zhǎng)為40mm，長(zhǎng)度為600mm的四棱柱形。

進(jìn)一步的，步驟(4)中，退火溫度為130℃，退火時(shí)間為1.25小時(shí)。

實(shí)施例3：

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑，其特征在于，包括以下重量百分比的組分：：銅：59％；鋁：0.4％；鉛：0.005％；余量為鋅。

一種新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照配比將銅、鋁、鉛和鋅置于純高溫電爐內(nèi)進(jìn)行加熱，待完全熔化后進(jìn)行保溫處理；

(2)保溫處理后，用光譜儀對(duì)從爐內(nèi)取出的樣品進(jìn)行成分檢驗(yàn)，確定其合金成分在規(guī)定的范圍之內(nèi)；

(3)重新升溫至1200℃，開(kāi)啟純高溫電爐的振動(dòng)裝置，并采用水平連鑄方法鑄造成實(shí)心毛坯合金棒，并用銅錠銑床對(duì)毛坯合金棒進(jìn)行表面加工；

(4)退火，用箱式退火爐對(duì)合金棒進(jìn)行退火處理，即得環(huán)保黃銅合金棒；

(5)將步驟(4)制備的環(huán)保黃銅合金棒采用刀片式破碎機(jī)以300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行破碎，破碎形狀為大小不一的鱗片狀，即得到新型鱗片狀環(huán)保黃銅屑。

進(jìn)一步的，步驟(1)中，加熱溫度為1300℃，保溫處理溫度為1200℃，保溫時(shí)間為1小時(shí)。

進(jìn)一步的，步驟(3)中，實(shí)心毛坯合金棒為正截面邊長(zhǎng)為50mm，長(zhǎng)度為600mm的四棱柱形。

進(jìn)一步的，步驟(4)中，退火溫度為150℃，退火時(shí)間為1小時(shí)。