[發明專利]一種環保粉末冶金閘瓦及其制備方法

在審

• 申請號: 201710904856.5
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109519492A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 邱紅
• 申請（專利權）人: 貴州新安航空機械有限責任公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B22F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種環保粉末冶金閘瓦及其制備方法，以鐵作為基體組元，通過加入銅粉、硼鐵粉、錳鐵粉、錫粉等強化組元，從而對基體組元進行強化；通過加入碳化硅、氧化鋁等組元，從而增加閘瓦摩擦系數；通過加入石墨、二硫化鉬等潤滑組元，從而增加閘瓦磨損過程中表面的光滑度并減少對制動輪的磨損量。使用本技術方案制備的閘瓦，沒有使用到可能產生有毒有害物質的元素，平均摩擦系數比合成閘瓦高，制動距離短，而且沒有明顯的熱衰退現象，摩擦系數穩定且閘瓦以及制動輪的磨損量都較小。

技術領域

本發明屬于高速列車制動技術領域，具體涉及一種粉末冶金閘瓦及其制備方法。

背景技術

國內列車向高速發展趨勢的加強，其消耗部件一制動閘瓦的研制必須緊跟社會發展對工業環保要求。由于高速列車制動時，其動能絕大部分變為熱能，使得制動閘瓦和制動輪摩擦表面溫度較高，對摩擦材料的要求更加苛刻。在高速剎車過程中，閘瓦要承受較大的剪切力、較高的溫度和壓力，且不能產生危害人體健康的可能產生有毒有害氣體的粉塵或化合物，這就對對閘片的性能提出了很高的要求。

目前高速列車制動使用的粉末冶金閘瓦為滿足高耐磨性、導熱性、摩擦性能等要求不同程度的使用了鉛及其化合物、鋅及其化合物、石棉等會產生有害物質的材料。因此制備出能適合高速列車制動系統應用的摩擦系數適中、耐磨性好、制動平穩和壽命長、能夠滿足環保要求的新型制動閘瓦成為當前研究工作者的當務之急。

發明內容

為克服部分粉末冶金閘瓦在高溫下的有毒有害物質或粉塵的產生、摩擦系數不穩定的問題，本發明提供了一種環保粉末冶金閘瓦及其制備方法，旨在提供一種摩擦系數適中、耐磨、制動平穩、使用壽命長、不含有毒有害物質，能滿足高速列車制動要求的粉末冶金閘瓦材料以及提供該高速列車用粉末冶金閘瓦的制備工藝。

本發明通過以下技術方案予以實現：

一種環保粉末冶金閘瓦，其特征在于：其摩擦體材料按質量百分比計算包括鐵粉50～70％、銅粉8～12％、石墨5～15％、碳化硅2～6％、氧化鋁2～6％、鉍粉1～4％、硼鐵1～3％、錳鐵0.5～3％、二硫化鉬1～5％、錫粉2～5％。上述各組分經充分混合后高溫燒結而成。

2、根據權利要求1所述的一種環保粉末冶金閘瓦，其特征在于：所述各組元的微觀性狀分別為：鐵粉純度≥98％，粒度為20～75μm，海綿狀；銅粉純度≥99.5％，粒度為20～75μm，樹枝狀；石墨純度≥92％，粒度為20～40μm，顆粒狀；碳化硅純度≥97％，粒度為50～63μm；氧化鋁純度≥98％，牌號為70#～100#；鉍粉純度≥99％，粒度為20～75μm，深灰色粉劑；硼鐵純度：硼≥14～19％，Fe余量，預合金粉；錳鐵純度：錳≥98％，粒度為20～45μm，預合金粉；二硫化鉬純度≥97％，黑色粉劑；錫粉純度Sn≥99.5％，粉狀。

3、一種如權利要求1或2所述的環保粉末冶金閘瓦的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)原材料的處理：將銅粉和鐵粉進行還原處理，將石墨、碳化硅、二硫化鉬進行烘干處理。

(2)按比例稱取經步驟(1)處理后的各組成原料并放入混料機進行均勻混料，混料轉速為30～60r/min，混料時間為6～12h。

(3)將步驟(2)混合均勻后的混合料，按閘瓦壓制參數進行稱料，倒入壓制模具中，在400～500MPa的壓制壓力，經壓制過程，制得壓坯。

(4)將剎車塊鋼背進行吹砂處理。