[發明專利]一種動車組制動閘片材料及制造該材料的方法

有效

• 申請號: 201911119533.0
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN110695364B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 劉英凱;劉建剛;郝文龍;陳磊;周洋;周曉瑩
• 申請（專利權）人: 博深股份有限公司
• 主分類號: B22F7/08
• 分類號: B22F7/08;B22F3/02;B22F3/10;C22C1/05;C22C1/10;C22C19/07
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發明公開了一種動車組制動閘片材料及制造該材料的方法，涉及粉末冶金材料技術領域，一種動車組制動閘片材料，包括表面涂覆有金屬Co?Ag混合粉涂層的石墨顆粒；一種動車組制動閘片材料的制造方法包括以下步驟：在石墨顆粒表面涂覆Co?Ag混合粉末涂層；將表面涂覆有Co?Ag粉末的石墨顆粒與Cu、Fe等其它原材料粉末按一定配比充分混配均勻；將混好后的粉末放入冷壓模具，壓制得到壓坯；將壓坯固定在鋼背上，在氫氣氣氛燒結爐中加壓燒結，得到該材料。本發明提高了石墨顆粒與胎體的結合強度，使石墨顆粒不易脫落，同時提高閘片的整體導熱性能，防止局部溫度偏高，有效提高閘片的摩擦系數和穩定性，并延長了閘片的使用壽命。

技術領域

本發明涉及粉末冶金材料技術領域，尤其是一種動車組制動閘片材料及制造該材料的方法。

背景技術

在動車組粉末冶金閘片中常加入石墨顆粒作為潤滑材料，以此可以穩定閘片的摩擦系數。但是由于金屬和石墨兩者之間難于反應也難以潤濕，導致結合力較小，使其性能難以充分發揮，材料的性能受到限制。在材料燒結后冷卻收縮時，由于石墨與金屬胎體收縮系數不同，會引起二者界面間產生應力，造成石墨顆粒與胎體材料間產生裂紋。這就導致胎體對石墨顆粒把持力不夠，在使用過程中石墨顆粒容易脫落，造成摩擦系數波動大，且閘片壽命縮短。尤其是動車組的運行速度越來越快，當列車高速制動時，制動能量巨大，同時摩擦產生500℃以上高溫，增大了石墨顆粒的脫落率，降低了閘片摩擦系數穩定性并縮短了閘片的使用壽命。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種動車組制動閘片材料及制造該材料的方法，提高石墨顆粒與胎體的結合強度，使石墨顆粒不易脫落，同時提高閘片的整體導熱性能，防止局部溫度偏高，有效提高閘片的摩擦系數和穩定性，并延長了閘片的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種動車組制動閘片材料，包括石墨顆粒，所述石墨顆粒表面涂覆有金屬Co-Ag混合粉涂層。

進一步的，所述Co-Ag混合粉涂層的厚度在10μm～1mm之間，Co-Ag混合粉中Ag粉質量百分含量為0.1%～20%。

本發明還提供了一種動車組制動閘片材料的制造方法，包括以下步驟：

（1）在石墨顆粒表面涂覆Co-Ag混合粉末涂層，控制Co-Ag混合粉涂層的厚度和Co-Ag混合粉中Ag粉所占質量百分含量；

（2）將表面涂覆有Co-Ag粉末的石墨顆粒與Cu、Fe等其它原材料粉末按一定配比充分混配均勻；

（3）將混好后的粉末放入冷壓模具，壓制得到壓坯；

（4）將壓坯固定在鋼背上，在氫氣氣氛燒結爐中加壓燒結，得到粉末冶金制動閘片材料。

進一步的，步驟（2）中在三維混料機中將表面涂覆有Co-Ag粉末的石墨顆粒與Cu、Fe等其它原材料粉末按一定配比充分混配均勻。

進一步的，步驟（3）中將混好后的粉末放入冷壓模具中在100～1500MPa的壓力下壓制得到壓坯。

進一步的，步驟（4）中燒結壓力為2～6MPa，燒結溫度為800℃～1000℃，保溫時間1～3小時。

由于采用了上述技術方案，本發明取得的技術進步是：

本發明提高了石墨顆粒與胎體的結合強度，使石墨顆粒不易脫落，同時提高閘片的整體導熱性能，防止局部溫度偏高，有效提高閘片的摩擦系數和穩定性，并延長了閘片的使用壽命。

本發明利用Co粉、Ag粉與石墨顆粒、Cu、Fe等材料相容性均優良的特點，利用Co-Ag混合粉末作為中間過渡結合層，提高了金屬相和非金屬相之間的結合能力；從相變看，Co在445℃發生相變，冷卻時從立方點陣轉變為六方點陣，引起體積脹大，產生對石墨的壓應力，對石墨顆粒具有優良的機械包鑲能力，可以增大胎體對石墨顆粒的把持力，使石墨顆粒在摩擦過程中不易脫落。