CN104399970B - 一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，所述铁基粉末冶金摩擦材料本发明由铁粉、铜粉、锰粉、石墨粉、碳化硅粉、二硫化钼粉、二氧化硅粉、三氧化二铝粉和沉淀硫酸钡粉组成，发挥了铁合金基体、润滑组元、固体摩擦组元等***匹配效应，提供了一种具有良好机械强度，在低速、宽压力范围内使用高性能粉末冶金铁基摩擦材料。本发明的摩擦系数＞0.32，磨损量≤0.0005mm/面·次。

Description

一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料领域，具体是一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法。

背景技术

某运输飞机襟翼保护装置用刹车副属易耗件，其静摩擦片的摩擦材料起初采用美国C94500高铅锡青铜系材料，但该材料属国外限购材料，很难购买，国内不掌握核心技术，且随着后期对使用条件的加重，其摩擦磨损性能方面出现了某些缺陷。如：在低速、高比压使用条件下，材料磨损较大，摩擦系数较低。

国内现有铁基粉末冶金摩擦材料CN200710106016.0主要应用于中、高速，中比压的飞机、工程车和火炮的制动。CN200720153895.8主要应用于某型履带式挖掘机离合器中，发明的是一种摩擦片的结构和生产流程，并不包含铁基粉末冶金摩擦材料配方及其制备工艺。专利CN200710160660.6公开了一种用于制备铁基粉末冶金摩擦的组合物以及摩擦材料，其主要成分为铁、铜、锰、碳化硅、二氧化硅、三氧化二铝、碳化硼、硫酸亚铁和石墨，其特征在于所述成分含量为铁55-70％，铜5-20％，锰0.3-1.4％，碳化硅3-10％，二氧化硅5-15％，三氧化二铝0.9-1.8％，碳化硼2-5％，硫酸亚铁5-15％，石墨5-10％。在MM-1000型摩擦磨损试验机上得到磨损量为0.006-0.0094之间，但并未对其使用、试验工况条件进行说明。

发明内容

为克服现有技术中存在的在低速、高比压使用条件下，材料磨损较大，摩擦系数较低的不足，本发明提出了一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法。

本发明由61～73.5％的铁粉、6～12％的铜粉、2～5％的锰粉、8～14％的石墨粉、2～6％的碳化硅粉、2.0～4.0％的二硫化钼粉、2.0～4.0％的二氧化硅粉、2.0～5.0％的三氧化二铝粉和2～6％的沉淀硫酸钡粉组成，所述的百分比均为质量百分比。

所述铁粉为FHY200，铁的含量≥98％,；所述铜粉为FTD1，铜的含量≥99.8％；所述锰粉为-100～+300目DJMnD，锰的含量≥99.7％；所述石墨粉为+80目鳞片状，该石墨粉中碳的含量≥99.99％；所述二氧化硅粉为-100～+200目，并且三氧化二铝粉为-100～+250目的煅烧α型；所述碳化硅粉为-120目绿色碳化硅，含量为SiC≥98％；所述沉淀硫酸钡为粉剂，含量BaSO₄≥98％。

本发明提出的制备所述铁基粉末冶金摩擦材料的具体过程是：

步骤1，原材料处理：所述原材料处理包括铁粉和铜粉的还原、球磨、烘干和过筛，具体是：

铁粉和铜粉的还原：将铁粉和铜粉分别置于还原炉中，在氢气气氛保护下进行还原，以消除所述铁粉和铜粉中的氧含量及加工硬化现象；还原温度：铁粉为600～700℃，铜粉为350～450℃，保温时间均为2～3小时；得到还原后的还原铁粉和铜粉；

球磨：将还原合格的铁粉和铜粉分别放入球磨机中球磨0.5～1h；

烘干：将石墨粉、二硫化钼粉、二氧化硅粉、硫酸钡粉和碳化硅粉分别放入烘箱内，在120℃～150℃条件下保温2.5～3.0h，以除去所述各粉末中的水分；

过筛：将烘干的二氧化硅粉、三氧化二铝粉和碳化硅粉分别过筛，取-100～+200目二氧化硅粉，取-100～+250目三氧化二铝粉，取-120目碳化硅粉；

步骤2，配料、混料：

按比例称量上述经过处理的原材料；先将称量的铁粉、铜粉和锰粉放入混料机中混合10～12h，将混合后的铁粉、铜粉和锰粉与称量好的硫酸钡粉、二氧化硅粉、三氧化二铝粉、碳化硅粉和二硫化钼粉一起放入料盒并搅拌，组成预混合料；在得到的预混合料中加入混合油并人工搅拌均匀后，装入混料机继续混合3～5h；加入石墨粉混合7h，得到混合料；混料机转速为40～45转/分钟；

所述的混合油是由1：1的机油和汽油混合而成，每公斤预混合料加入10ml所述的混合油。

步骤3，压制：

根据产品的设计要求称量上述混合料，倒入模具中并刮平，采用常规方法在液压机上冷压成型，得到密度为5.2～5.6g/cm³的铁基粉末冶金摩擦材料的压坯；所述冷压成型中，铁基粉末冶金摩擦材料压坯单位面积承受的压力为400～600MPa；

步骤4，烧结：

将得到的铁基粉末冶金摩擦材料压坯与摩擦材料的钢背固定组装成为组装件；将各组装件之间用石墨垫板隔开，重复叠放；将叠放后的组装件装入加压烧结炉中进行烧结；对所述加压烧结炉在通氢气条件下升温至1010～1050℃并保温3.0～4.5h，加压至20～25kg/cm²并保压；烧结结束后，随炉冷却到900℃后；水冷却到60℃以下卸压，出炉，得到铁基粉末冶金摩擦材料。

由于采取了上述技术方案，使本发明具有以下特点：

1、本发明通过科学设计材料的各种成分组成，发挥了铁合金基体、润滑组元、固体摩擦组元等***匹配效应，提供了一种具有良好机械强度，在低速1.5m/s，宽压力范围(6～65Kg/cm²)内使用，摩擦系数＞0.32，磨损量≤0.0005mm/面·次的高性能粉末冶金铁基摩擦材料及其制备技术。

1)基体组元

烧结摩擦材料的硬度、耐磨性和耐热性在很大程度上取决于基体的组织结构和摩擦磨损过程中的一系列物理、化学变化。由于铁熔点高，它的强度、硬度、塑性、耐热强度和抗氧化性可通过各种元素使其合金化加以调整，铁粉混合料易于压制和烧结，相对铜粉***格便宜，制造成本大幅降低。加入Mn可使铁基体合金化，提高其强度、屈服极限及硬度，稳定摩擦系数，减少粘结，降低磨损等。加入Cu可提高铁基体耐热度和抗氧化性，稳定摩擦系数。本发明在铁粉中加入了2～5％Mn粉和6～13％Cu粉来强化铁基体。

2)固体润滑组元

固体润滑组元的加入可有效改善铁基摩擦材料的抗卡滞性能、提高耐磨性。润滑剂中得到广泛应用的是层状结构的石墨。石墨的作用首先在于它填充了零件表面上的微观凹穴，也能吸收在摩擦过程中所产生的电晕放电和火花放电，减少摩擦表面的破碎，起到润滑和降低了磨损作用。石墨含量依据所要求的摩擦系数及稳定性、耐磨性选择，在此条件下铁石墨材料中石墨含量在8～15％左右时，材料摩擦特性稳定度可达到0.8左右。单独加入固体润滑剂会降低材料的冲击韧性，当二硫化钼含量在2～6％范围内，铁石墨材料冲击韧性值大于3Kg·m/cm²，在本发明中采取二硫化钼与石墨作为复合固体润滑组元组合使用，一方面增加耐磨性弥补高石墨含量造成材料磨损的缺陷，另一方面可提高材料的抗冲击韧性。

3)摩擦组元

为提高和稳定材料的摩擦性能，摩擦材料中需加入固体摩擦剂。固体摩擦剂不仅保证材料的摩擦特性，还能消除对偶件上从烧结粉末材料转移过来的金属，从而保证与对偶件的正常磨合。铁基摩擦材料可选用碳化硅、二氧化硅、碳化硼、三氧化二铝等作为摩擦组元。碳化硅的加入可迅速提高材料摩擦系数，二氧化硅和三氧化二铝的加入能有效改善材料摩擦性能，提高摩擦系数，降低对对偶的磨损。

本发明中对固体摩擦剂二氧化硅和三氧化二铝含量对该摩擦材料摩擦性能的影响进行了研究及验证。

图1中曲线1是在滑动速度1.0米/秒下，二氧化硅含量从1％增至10％时，铁基摩擦材料摩擦系数从0.28增至0.43；图1中曲线2是在滑动速度2.0米/秒下，二氧化硅含量从1％增至10％时，铁基摩擦材料摩擦系数从0.16增至0.29；图1中曲线3是在滑动速度1.0米/秒下，二氧化硅含量从1％增大到10％时,摩擦温度由120℃逐渐升至180℃。图1中曲线4是在滑动速度2.0米/秒下，二氧化硅含量从1％增至4％时，摩擦温度由340℃迅速增至460℃，进一步提高二氧化硅含量至10％时，摩擦温度缓慢升高至480℃。

图2中曲线5是在滑动速度1.0米/秒下，随着三氧化二铝含量增加，摩擦系数是先逐渐增大后减小的。即当三氧化二铝含量为1％时，摩擦系数为0.29，进一步提高含量到3％时，摩擦系数达到最大0.32，继续提高三氧化二铝含量，摩擦系数缓慢降低，直至含量增加到10％时，摩擦系数降低至0.28。

图2中曲线6是在滑动速度2.0米/秒下，随着三氧化二铝含量增加，摩擦系数是先逐渐增大后趋于稳定。即当三氧化二铝含量为1％时，摩擦系数为0.14，进一步提高含量到4％时，摩擦系数达到最大0.20，继续增加三氧化二铝含量，摩擦系数在0.2左右变化。

图2中曲线7是在滑动速度1.0米/秒下测定的摩擦温度与三氧化二铝含量的关系。表明随着三氧化二铝含量增加，摩擦温度是逐渐升高的。即从二氧化硅含量1％增大到10％时,摩擦温度由30℃逐渐升至90℃。

图2中曲线8是在滑动速度2.0米/秒下测定的摩擦温度与三氧化二铝含量的关系。表明随着三氧化二铝含量从1％增大到10％时,摩擦温度由235℃逐渐升至380℃。

考虑到烧结损失、化验误差以及综合摩擦磨损性能等，本发明采用复合摩擦组元来确保在提高摩擦系数的同时避免对偶的过量磨损、减小摩擦温度场对摩擦性能的不良影响、提高摩擦系数稳定度，选择固体摩擦组元为碳化硅2～6％、二氧化硅2～4％、三氧化二铝2～5％。

2、按照本发明制造的粉末冶金铁基摩擦材料，具有强度高、密度低、膨胀率低、变形量小、耐磨性良好等优点。采用该粉末冶金铁基摩擦材料制成的摩擦层厚度小于0.5mm的超薄型制动零件与65Mn钢材料制成的对偶件组成粉末冶金铁基摩擦材料摩擦副，在低速1.5m/s，宽压力范围(6Kg/cm²～65Kg/cm²)条件下使用时，摩擦系数达到0.32以上。图3中曲线1代表本发明在1.5m/s，压力6Kg/cm²条件下随刹车时间测定的摩擦系数曲线，其平均摩擦系数为0.3763。图4中曲线4代表本发明在1.5m/s，压力65Kg/cm²条件下随刹车时间测定的摩擦系数曲线，其平均摩擦系数为0.3381。

3、按照本发明制造的摩擦材料与65Mn钢材料制成的对偶件组成摩擦副，在摩擦磨损性能上优于美国C94500高铅锡青铜原材摩擦副在低速1.5m/s，宽压力范围(6Kg/cm²、65Kg/cm²)条件下使用时的各项性能指标。如图3、图4、图5、图6、表1所示。且摩擦过程中未出现摩擦层脱落、掉块、卡滞、粘结、火花等现象，制动稳定可靠，力矩曲线平稳、峰比适中。

4、本发明通过材料设计、制造工艺研究、以及小样对比试验等方面的研制和验证等工作，研究获得一种新型长寿命的铁基摩擦材料，完全替代了美国C94500高铅锡青铜系材料，在低速1.5m/s，宽压力(6～65Kg/cm²)范围条件下工作，满足摩擦系数＞0.32，磨损量≤0.0005mm/面·次的高性能要求。

表1 本发明铁基粉末冶材料与美国C94500材料性能对比

本发明与专利CN200710106016.0、CN200720153895.8比较，详细的给出了铁基粉末冶金摩擦材料各种原材料的配比及所有原材料采购、还原、球磨、过筛、配料、混料、压制、烧结等整个生产过程中的工艺方案及参数，并详细的说明了该铁基粉末冶金摩擦材料是适用于低速1.5m/s，低、中、高的宽压力范围(6～65Kg/cm²)的工况条件，并具有摩擦系数＞0.32，磨损量≤0.0005mm/面·次的优异摩擦磨损特能，且主要应用于某运输飞机襟翼保护装置，国内尚无此类技术的应用。

本发明与专利CN200710160660.6比较二氧化硅含量为2～4％，低于5-15％的范围，可以更有效保护摩擦对偶不受磨损；三氧化二铝2～5％，高于0.9-1.8％的范围，有效弥补了二氧化硅含量较少，摩擦系数较低的缺陷；锰粉含量为2～5％，高于0.3-1.4％的范围，提高了材料基体强度，大大降低了磨损量；本发明铁基粉末冶金摩擦材料磨损量≤0.0005mm/面·次，性能远远优于专利CN200710160660.6的在0.006-0.0094之间的磨损量。

附图说明

图1是固体摩擦剂二氧化硅含量对铁基摩擦材料摩擦系数、摩擦温度的影响。所述铁基摩擦材料为含10％石墨及2％硫酸钡，固体摩擦剂二氧化硅在10％范围内变化。材料在通氢气介质中于1030℃下烧结而成。其中：

曲线1是在滑动速度1.0米/秒下测定的摩擦系数与二氧化硅含量的关系。

曲线2是在滑动速度2.0米/秒下测定的摩擦系数与二氧化硅含量的关系。

曲线3是在滑动速度2.0米/秒下测定的摩擦温度与二氧化硅含量的关系。

曲线4是在滑动速度1.0米/秒下测定的摩擦温度与二氧化硅含量的关系。

图2是固体摩擦剂三氧化二铝含量对铁基摩擦材料摩擦系数、摩擦温度的影响。所述铁基摩擦材料为含10％石墨及2％硫酸钡，摩擦剂三氧化二铝在10％范围内变化。材料在通氢气介质中于1030℃下烧结而成。其中：

曲线5是在滑动速度1.0米/秒下测定的摩擦系数与三氧化二铝含量的关系。

曲线6是在滑动速度2.0米/秒下测定的摩擦系数与三氧化二铝含量的关系。

曲线7是在滑动速度2.0米/秒下测定的摩擦温度与三氧化二铝含量的关系。

曲线8是在滑动速度1.0米/秒下测定的摩擦温度与三氧化二铝含量的关系。

图3是本发明获得的铁基摩擦材料制成的小样在条件1惯量0.1Kg/cm²、正向压力1.05KN、转速400rpm下测定的摩擦磨损性能试验曲线。其中：

曲线1是随刹车时间测定的摩擦系数曲线。

曲线2是随刹车时间测定的转速曲线。

曲线3是刹车时给定的正向压力曲线。

图4是本发明获得的铁基摩擦材料制成的小样在条件2惯量0.1Kg/cm²、正向压力4.0KN、转速400rpm下测定的摩擦磨损性能试验曲线。其中：

曲线4随刹车时间测定的摩擦系数曲线。

曲线5是随刹车时间测定的转速曲线。

曲线6是刹车时给定的正向压力曲线。

图5是原样件制成的小样在条件1惯量0.1Kg/cm²、正向压力1.05KN、转速400rpm下测定的摩擦磨损性能试验曲线。其中：

曲线7随刹车时间测定的摩擦系数曲线。

曲线8是随刹车时间测定的转速曲线。

曲线9是刹车时给定的正向压力曲线。

图6是原样件制成的小样在条件2惯量0.1Kg/cm²、正向压力4.0KN、转速400rpm下测定的摩擦磨损性能试验曲线。其中：

曲线10随刹车时间测定的摩擦系数曲线。

曲线11是刹车时给定的正向压力曲线。

曲线12是随刹车时间测定的转速曲线。

图7使本发明的流程图。

具体实施方式

本实施例是一种铁基粉末冶金摩擦材料。所述铁基粉末冶金摩擦材料由64％的铁粉、9％的铜粉、3％的锰粉、10％的石墨粉、3％的碳化硅粉、2％的二硫化钼粉、4％的二氧化硅粉、3％的三氧化二铝粉和2％的沉淀硫酸钡粉组成，所述的百分比均为质量百分比。所述铁粉为FHY200，Fe≥98％,执行标准GB/T4136-94。所述铜粉为FTD1，Cu≥99.8％,执行标准GB/T5246-2007。所述锰粉为-100～+300目DJMnD，Mn≥99.7％，执行标准YB/T051-2003。所述石墨粉的为+80目鳞片状，含量C≥99.99％，执行标准GB/T3518-95。所述二氧化硅粉为-100～+200目，三氧化二铝粉为-100～+250目的煅烧α型。所述碳化硅粉为-120目绿色碳化硅，执行标准GB/T2480-96，含量为SiC≥98％。所述二硫化钼执行标准Q/JDC31-2009。所述沉淀硫酸钡为粉剂，含量BaSO₄≥98％,执行标准GB/T2899-2008。

实施例还提出了一种制备所述铁基粉末冶金摩擦材料的方法，所述的铁基粉末冶金摩擦材料是指一种由金属基粉末与金属及非金属的添加剂经过配料混合、压制成具有一定强度的毛坯，并在还原性气氛烧结炉中于低于基体材料熔点的温度下加压烧结使粉末之间冶金结合形成的摩擦材料。

具体过程是：

步骤1，原材料处理

(1)铁粉和铜粉的还原：将铁粉和铜粉分别置于还原炉中，在氢气气氛保护下进行还原，以消除所述铁粉和铜粉中的氧含量及加工硬化现象。还原温度：铁粉为600～700℃，铜粉为350～450℃，保温时间均为2～3小时。得到还原后的还原铁粉和铜粉。合格的铁粉应为银灰色海绵状，铜粉为玫瑰红色海绵状。

(2)球磨：将还原合格的铁粉和铜粉分别放入球磨机中球磨0.5～1h。

(3)烘干：将石墨粉、二硫化钼粉、二氧化硅粉、硫酸钡粉和碳化硅粉分别放入烘箱内，在120℃～150℃条件下保温2.5～3.0h，以除去所述各粉末中的水分。

(4)将烘干的二氧化硅粉、三氧化二铝粉和碳化硅粉分别过筛，取-100～+200目二氧化硅粉，取-100～+250目三氧化二铝粉，取-120目碳化硅粉。

本发明提出的各实施例的组分：

序号

铁粉

铜粉

锰粉

石墨

碳化硅

二硫化钼

二氧化硅

三氧化二铝

硫酸钡

实施例1

62％

8％

5％

8％

3％

2％

4％

3％

5％

实施例2

63％

13％

3％

9％

2％

2％

4％

2％

2％

实施例3

61％

7％

4％

14％

6％

2％

2％

2％

2％

实施例4

67％

12％

3％

5％

2％

4％

3％

2％

2％

实施例5

70％

6％

3％

5％

2％

2％

2％

2％

6％

实施例6

64％

7％

2％

13％

2％

3％

2％

5％

2％

实施例7

63％

10％

2％

10％

2％

2％

3％

4％

4％

实施例8

73.5％

6％

2％

8％

2％

2.5％

2％

2％

2％

步骤2，配料、混料

按比例称量上述经过处理的原材料。先将称量的铁粉、铜粉和锰粉放入混料机中混合10～12h，实现基体预合金化过程后，与称量好的硫酸钡粉、二氧化硅粉、三氧化二铝粉、碳化硅粉和二硫化钼粉一起放入料盒，组成预混合料。在得到的预混合料中加入混合油并人工搅拌均匀后，装入混料机继续混合3～5h，最后再加入石墨粉混合7h，得到混合料。混料机转速为40～45转/分钟。

所述的混合油是由1：1的机油和汽油混合而成，每公斤预混合料加入10ml所述的混合油。

步骤3，压制

根据产品的设计要求称量上述混合料，倒入模具中，并用刮平器刮平，采用常规方法在5000KN的液压机上冷压成型，得到密度为5.2～5.6g/cm³的铁基粉末冶金摩擦材料的压坯。所述冷压成型中，铁基粉末冶金摩擦材料压坯单位面积承受的压力为400～600MPa。

步骤4，烧结

将得到的铁基粉末冶金摩擦材料压坯与摩擦材料的钢背用胶带纸固定组装成为组装件。将各组装件之间用石墨垫板隔开，重复叠放。将叠放后的组装件装入加压烧结炉中进行烧结。对所述加压烧结炉在通氢气条件下升温至1030℃并保温3.0～3.5h，加压至24kg/cm²并保压。烧结结束后，随炉冷却到900℃后。水冷却到60℃以下卸压，出炉，得到本发明提出的铁基粉末冶金摩擦材料。

本发明提出的各实施例烧结工艺参数：

序号	烧结温度	烧结压力	保温时间
				实施例1	1030℃	24kg/cm2	3.5～4.0h
实施例2	1010℃	25kg/cm2	3.0～3.5h
				实施例3	1025℃	25kg/cm2	3.5～4.0h
实施例4	1035℃	22kg/cm2	4.0～4.5h
				实施例5	1040℃	22kg/cm2	3.0～3.5h
实施例6	1050℃	20kg/cm2	4.0～4.5h
				实施例7	1030℃	24kg/cm2	3.5～4.0h
实施例8	1045℃	23kg/cm2	4.0～4.5h

使用上述实施例中铁基粉末冶金摩擦材料所生产的粉末层厚度＜0.5mm的环状粉末冶金摩擦材料试件1的有效摩擦面积为9.26cm²，该环状粉末冶金摩擦材料制品的外径为64mm，内径为54mm，正向承载的压力为600N，转速为420转/分钟；摩擦材料制品2的有效摩擦面积为12.52cm²，该环状粉末冶金摩擦材料制品的外径为64mm，内径为50mm，正向承载的压力为8000N，转速为420转/分钟。上述两种粉末冶金摩擦材料制品与65Mn对偶件组成摩擦副，用于某运输机襟翼保护装置上，摩擦系数＞0.32，磨损量＜0.0005mm/面·次。

本实施例模拟某运输机的工况条件，通过小样试件的试验验证本发明的效果。

试验机：MCJ-2000

摩擦材料试件1小样，试件规格：Φ75×Φ55；摩擦材料试件2小样试件规格：Φ70×Φ62。

对偶材料：65Mn硬度HRC46-51

试验条件：

其中：J是转动惯量，N是试验机的转速，F是作用在试件上的总压力。

试验结果：

通过在MCJ-2000试验机上进行摩擦磨损性能试验，本发明获得的铁基摩擦材料制成的小样在惯量0.1Kg/cm²、正向压力1.05KN和试验机转速400rpm条件下，平均摩擦系数μcp为0.3763，摩擦材料磨损量0.00043mm/面·次；在惯量0.1Kg/cm²、正向压力4.0KN转速400rpm条件下，平均摩擦系数μcp为0.3381，摩擦材料磨损量0.00045mm/面·次。

Claims (3)

1.一种铁基粉末冶金摩擦材料，其特征在于，由61～73.5％的铁粉、6～12％的铜粉、2～5％的锰粉、8～14％的石墨粉、2～6％的碳化硅粉、2.0～4.0％的二硫化钼粉、2.0～4.0％的二氧化硅粉、2.0～5.0％的三氧化二铝粉和2～6％的沉淀硫酸钡粉组成，所述的百分比均为质量百分比；

所述铁粉为FHY200，铁的含量≥98％,；所述铜粉为FTD1，铜的含量≥99.8％；所述锰粉为-100～+300目DJMnD，锰的含量≥99.7％；所述石墨粉为+80目鳞片状，该石墨粉中碳的含量≥99.99％；所述二氧化硅粉为-100～+200目，并且三氧化二铝粉为-100～+250目的煅烧α型；所述碳化硅粉为-120目绿色碳化硅，含量为SiC≥98％；所述沉淀硫酸钡为粉剂，含量BaSO₄≥98％。

2.一种制备权利要求1所述铁基粉末冶金摩擦材料的方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，原材料处理：所述原材料处理包括铁粉和铜粉的还原、球磨、烘干和过筛，具体是：

铁粉和铜粉的还原：将铁粉和铜粉分别置于还原炉中，在氢气气氛保护下进行还原，以消除所述铁粉和铜粉中的氧含量及加工硬化现象；还原温度：铁粉为600～700℃，铜粉为350～450℃，保温时间均为2～3小时；得到还原后的还原铁粉和铜粉；球磨：将还原合格的铁粉和铜粉分别放入球磨机中球磨0.5～1h；

烘干：将石墨粉、二硫化钼粉、二氧化硅粉、硫酸钡粉和碳化硅粉分别放入烘箱内，在120℃～150℃条件下保温2.5～3.0h，以除去所述各粉末中的水分；

过筛：将三氧化二铝粉和烘干的二氧化硅粉、碳化硅粉分别过筛；取-100～+250目三氧化二铝粉，取-100～+200目二氧化硅粉，取-120目碳化硅粉；

步骤2，配料、混料：

按比例称量上述经过处理的原材料；先将称量的铁粉、铜粉和锰粉放入混料机中混合10～12h，将混合后的铁粉、铜粉和锰粉与称量好的硫酸钡粉、二氧化硅粉、三氧化二铝粉、碳化硅粉和二硫化钼粉一起放入料盒并搅拌，组成预混合料；在得到的预混合料中加入混合油并人工搅拌均匀后，装入混料机继续混合3～5h；加入石墨粉混合7h，得到混合料；混料机转速为40～45转/分钟；

步骤3，压制：

根据产品的设计要求称量上述混合料，倒入模具中并刮平，采用常规方法在液压机上冷压成型，得到密度为5.2～5.6g/cm³的铁基粉末冶金摩擦材料的压坯；所述冷压成型中，铁基粉末冶金摩擦材料压坯承受的压强为400～600MPa；

步骤4，烧结：

将得到的铁基粉末冶金摩擦材料压坯与摩擦材料的钢背固定组装成为组装件；将各组装件之间用石墨垫板隔开，重复叠放；将叠放后的组装件装入加压烧结炉中进行烧结；对所述加压烧结炉在通氢气条件下升温至1010～1050℃并保温3.0～4.5h，加压至20～25kg/cm²并保压；烧结结束后，随炉冷却到900℃后；水冷却到60℃以下卸压，出炉，得到铁基粉末冶金摩擦材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的混合油是由1：1的机油和汽油混合而成，每公斤预混合料加入10ml所述的混合油。