BR112019009851A2 - material de atrito sinterizado para veículos ferroviários e método para produzir o mesmo - Google Patents

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Abstract

é fornecido um material de atrito sinterizado para veículos ferroviários que tem excelentes propriedades de atrito e resistência ao desgaste, mesmo em uma faixa de alta velocidade de 280 km/hora ou mais. o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários é um material sinterizado compacto verde contendo, em % massa, cu: 50,0 a 75,0%, grafite: 5,0 a 15,0%, um ou mais selecionados do grupo constituído por magnésia, areia de zircão, sílica, zircônia, mulite e nitreto de silício: 1,5 a 15,0%, um ou mais selecionados do grupo que consiste em w e mo: 3,0 a 30,0% e um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável: 2,0 a 20,0% com o balanço sendo impurezas.

Description

MATERIAL DE ATRITO SINTERIZADO PARA VEÍCULOS FERROVIÁRIOS E MÉTODO PARA PRODUZIR O MESMO
CAMPO TÉCNICO [0001] A presente invenção refere-se a um material de atrito sinterizado e a um método para produzir o mesmo, e mais particularmente a um material de atrito sinterizado para veículos ferroviários usados para ferrovia e um método para produzir o mesmo.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA [0002] Uma lona de freio e uma pastilha de freio a disco para veículos ferroviários usam um material de atrito sinterizado formado pela sinterização de partículas metálicas ou qualquer outra substância. O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários requer excelentes propriedades de atrito e excelente resistência ao desgaste.
[0003] A Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 05-86359 (Literatura Patentária 1), Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 10226842 (Literatura Patentária 2), e Publicação de Pedido de Patente Japonesa N° 2012-207289 (Literatura Patentária 3) propõem tecnologias para aumentar a resistência ao desgaste de um material de atrito sinterizado.
[0004] Um material de atrito seco divulgado na Literatura Patentária 1 tem um componente de matriz feito de Cu ou Cu ao qual um ou mais selecionados de Sn, Zn, Ni, Fe e Co são adicionados, um componente de partícula dura feito de um ou mais selecionado de um óxido de metal, um óxido de metal composto, um nitreto de metal, um carboneto de metal, um carbo-nitreto de metal, um boreto de metal, um composto inter-metal e uma variedade de minerais com uma dureza de Mohs de 3,5 ou mais, e um componente lubrificante feito de um ou mais selecionados de grafite, coque, BN, um sulfeto de metal, CaF2, BaF2, PbO, Pb e B2O3, com um ou mais selecionados de W, Mo, Nb, Ta e Zr adicionados ao material de atrito seco que os componentes adicionados representam 0,5 a 30% em volume, o componente de partículas duras representa 2 a 30% em volume, o componente de lubrificante é responsável por 10 a 70 vol%, e o balanço responde
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2/26 por 10 a 70% vol.
[0005] O material de atrito metálico descrito na Literatura Patentária 2 é um material de atrito sinterizado formado por um material metálico como uma matriz à qual são adicionados pelo menos um ajustador de atrito e um lubrificante sólido com a mistura submetida a sinterização em fase sólida. No material de atrito sinterizado, o material metálico que forma a matriz contém Cu e Ni como componentes primários, e o ajustador de atrito e o lubrificante sólido são cada um particulado com um diâmetro de partícula variando de 10 a 300. μίτι, e a razão das partículas totais para todo o material de atrito sinterizado varia de 15 a 50% (% em peso, o mesmo vale para % na descrição seguinte).
[0006] O material de atrito sinterizado para ferrovia de alta velocidade divulgado na Literatura Patentária 3 contém, em % em massa, 7,5% ou mais de Fe, 50% ou mais de Cu, 5 a 15% de grafite, 0,3 a 7% de dissulfeto de molibdênio e 0,5 a 10% de silica com Fe/Cu variando de 0,15 a 0,40.
LISTA DE CITAÇÕES
LITERATURA PATENTÁRIA [0007] Literatura Patentária 1: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 05-86359
Literatura Patentária 2: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 10-226842
Literatura Patentária 3: Publicação do Pedido de Patente Japonesa N° 2012-207289
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
PROBLEMA TÉCNICO [0008] Shinkansen japonês, ICE da Alemanha (Intercity-Express), TGV francês (Train a Grande Vitesse) e outros veículos ferroviários de alta velocidade viajam cada um a uma velocidade que varia de 0 a 70 km/h como uma faixa de baixa velocidade, mais de 70 a 170 km/hora como uma faixa de velocidade média, e mais de 170 km/hora e até 280 km/hora ou mais como uma faixa de alta velocidade. O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários, portanto,
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3/26 requer excelentes propriedades de atrito e resistência ao desgaste não apenas nas faixas de baixa a média velocidade, mas também na faixa de alta velocidade.
[0009] Nas Literaturas Patentária 1 e 2, a velocidade inicial de frenagem no teste de freio é de 220 km/hora ou menos, e nenhum estudo foi feito com uma velocidade inicial de frenagem de 280 km/hora ou mais. Os materiais de atrito sinterizados divulgados nas Literaturas Patentária 1 e 2 são, portanto, prováveis de ter fracas propriedades de atrito e pequena resistência ao desgaste na faixa de alta velocidade.
[0010] No caso do material de atrito sinterizado para ferrovia de alta velocidade divulgado na Literatura Patentária 3, as propriedades de atrito e a resistência ao desgaste na faixa de alta velocidade foram estudadas. No entanto, mais excelentes propriedades de atrito e resistência ao desgaste são necessárias.
[0011] Um objetivo da presente divulgação é proporcionar um material de atrito sinterizado para veículos ferroviários que tenha uma excelente resistência ao desgaste não apenas nas faixas de velocidade baixa a média mas também na faixa de alta velocidade de 280 km/hora ou mais e também forneça suficientes propriedades de atrito.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0012] Um material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente divulgação é um material sinterizado de um compacto verde, o compacto verde contendo, em % em massa, Cu: 50,0 a 75,0%, grafite: 5,0 a 15,0%, um ou mais selecionados do grupo constituído por magnésia, areia de zircão, silica, zircônia, mulite e nitreto de silício: 1,5 a 15,0%, um ou mais selecionados do grupo que consiste em W e Mo: 3,0 a 30,0% e um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável: 2,0 a 20,0% com o balanço sendo impurezas.
[0013] Um método para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente divulgação inclui uma etapa de formação da produção do compactado verde fazendo com que o pó misto descrito acima seja submetido a conformação a frio e uma etapa de sinterização sob
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4/26 pressão de realizar a sinterização sob pressão sobre o compacto verde em uma temperatura de sinterização variando de 800 a 1000°C para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0014] O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente invenção possui uma excelente resistência ao desgaste não apenas nas faixas de velocidade baixa a média mas também na faixa de alta velocidade de 280 km/hora ou mais e também forneça suficientes propriedades de atrito.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] [FIG. 1] A FIG. 1 é uma vista esquemática de um testador de bancada usado em um teste de freio.
[FIG. 2] A FIG. 2 mostra a relação entre uma velocidade de frenagem inicial (km/hora) e um coeficiente de atrito médio (μ) no Exemplo.
[FIG. 3] A FIG. 3 mostra a relação entre a velocidade de frenagem inicial (km/hora) e uma quantidade média de desgaste (g/superfície) no Exemplo. DESCRIÇÃO DE MODALIDADES [0016] Os presentes inventores investigaram e estudaram as propriedades de atrito e resistência ao desgaste não apenas nas faixas de baixa a média velocidade, mas também na faixa de alta velocidade de 280 km/hora ou mais. Como resultado, os presentes inventores descobriram que excelentes propriedades de atrito e resistência ao desgaste não apenas nas faixas de velocidade baixa a média, mas também na faixa de alta velocidade de 280 km/hora ou mais são fornecidas por um material de atrito sinterizado formado por sinterização de compacto verde contendo (1) Cu como componente da matriz sem Ni, Sn ou Zn, (2) um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável, e (3) um ou mais selecionados do grupo que consiste em W e Mo usando um método de produção bem conhecido (sinterização por pressão) sob condições de produção bem conhecidas.
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5/26 [0017] Um material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade obtido com base nos resultados descritos acima é um material sinterizado de um compacto verde, o compacto verde contendo, em % em massa, Cu: 50,0 a 75,0%, grafite: 5,0 a 15,0%, um ou mais selecionados do grupo constituído por magnésia, areia de zircão, silica, zircônia, mulite e nitreto de silício: 1,5 a 15,0%, um ou mais selecionados do grupo que consiste em W e Mo: 3,0 a 30,0% e um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável: 2,0 a 20,0% com o balanço sendo impurezas.
[0018] O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade é um material sinterizado formado fazendo com que o compacto verde sofra sinterização por pressão a uma temperatura que varia de 800 a 1000.°C.
[0019] No material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade, quando um material de freio é testado, por exemplo, sob as condições: um disco de freio com um diâmetro de 400 mm e uma espessura de 20 mm, tendo a composição química correspondente a SCM440 especificado em JIS G 4053 (2016), e tendo uma resistência à tração de cerca de 1000 MPa e um calibre que freia o disco de freio são preparados; quatro materiais de atrito sinterizados, cada um com uma largura de 38 mm, um comprimento de 55 mm e uma altura de 15 mm, estão dispostos em cada uma das superfícies internas direita e esquerda da pinça na forma de uma única linha ao longo de um círculo imaginário, um raio de 170 mm em torno do centro do disco de freio 10 em intervalos angulares de 25° em torno do eixo central do disco de freio; e os materiais de atrito sinterizados fixados às superfícies internas direita e esquerda do calibrador são pressionados contra as superfícies opostas do disco de freio rotativo a uma pressão fixa de 2,24 kN, o coeficiente de atrito médio dos materiais de atrito sinterizados a uma velocidade de frenagem inicial de 365 km/hora é 0,280 ou mais; e a quantidade média de desgaste dos materiais de atrito sinterizados por superfície do disco de freio é de 6,30 g/superfície ou menos a
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6/26 uma velocidade de frenagem inicial de 300 km/hora, 6,50 g/superfície ou menos a uma velocidade de frenagem inicial de 325 km/hora e 9,00 g/superfície ou menos à velocidade inicial de frenagem de 365 km/hora. O termo “cerca de 1000 MPa”, que é a resistência à tração do disco de freio, significa uma faixa de 1000+20 MPa.
[0020] O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade é um material sinterizado, como descrito acima. É muito difícil especificar, por exemplo, na forma de numerais exatos, a configuração química (composição química) e a configuração física do material sinterizado, como a análise de componentes do próprio material sinterizado, a espessura do gargalo, o estado de ligação (estado fundido) entre as partículas de pó e a situação de dispersão das cavidades de ar no material sinterizado, utilizando as tecnologias atuais de medição e análise. O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade é portanto especificado, por exemplo, pela configuração do compacto verde, a temperatura de sinterização na sinterização por pressão, as propriedades mecânicas do material de atrito sinterizado (coeficiente de atrito médio, quantidade média de desgaste), como descrito acima. O método para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade é um método bem conhecido, conforme será descrito posteriormente. Ou seja, o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade é caracterizado pela composição do compacto verde.
[0021] No material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade, o compacto verde acima descrito pode conter, em lugar de parte de Cu, um ou mais selecionados do grupo que consiste em nitreto de boro hexagonal: 3,0% ou menos, dissulfeto de molibdênio: 3,0% ou menos, mica: 3,0% ou menos, um ou mais selecionados de sulfeto de ferro, sulfeto de cobre e mate de cobre: 10,0% ou menos de carboneto de vanádio: 5,0% ou menos, e Fe: 20,0% ou menos.
[0022] O método para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente modalidade inclui uma etapa de formação
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7/26 de produção de um compactado verde fazendo com que o pó misto descrito acima seja submetido a conformação a frio e uma etapa de sinterização sob pressão de realizar a sinterização sob pressão sobre o compacto verde em uma temperatura de sinterização variando de 800 a 1000°C para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários.
[0023] O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente invenção será descrito abaixo em detalhes.
[0024] [Composição Química]
O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente invenção é utilizado como o material de uma lona de freio e uma pastilha de freio de disco para veículos ferroviários, como descrito acima. O compacto verde de pré-sinterização que forma o material de atrito sinterizado tem a seguinte composição (contendo partículas para matriz, dispersante). O compacto verde é formado fazendo com que o pó misturado seja submetido a conformação a frio em uma máquina de prensagem. Cada partícula do pó misturado, que é a matéria-prima do compacto verde, não tem necessariamente um diâmetro específico de partícula e faixas, por exemplo, 1 a 1000 μίτι. A composição do pó misturado que forma o compacto verde será descrita abaixo. A unidade % associada à composição do pó misturado que forma o compacto verde significa % em massa.
[0025] [Material particulado para matriz (material de base)]
Cu: 50,0 a 75,0%
O cobre (Cu) funciona como uma matriz (material de base) do material de atrito sinterizado para veículos ferroviários. Cu tem alta condutividade térmica. Um aumento na temperatura da interface entre um membro alvo de frenagem (como disco de freio) e o material de atrito sinterizado no momento da frenagem (quando ocorre atrito) pode, portanto, ser suprimido, pelo que a ocorrência de ferrugem excessiva é evitada. A resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado, portanto, aumenta. O Cu, que forma a matriz, mantém ainda o dispersante (lubrificante, partículas duras), que está contido na
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8/26 matriz e será descrito mais adiante. Se o teor de Cu no grupo de pó misturado for inferior a 50,0%, o efeito descrito acima não é fornecido. Por outro lado, o teor de Cu é maior que 75,0%, o coeficiente de atrito aumenta em excesso. Neste caso, o atrito devido à aderência à superfície de deslizamento do alvo de frenagem (disco de freio, por exemplo) ocorre excessivamente, resultando em uma diminuição na resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. O teor de Cu, portanto, varia de 50,0 a 75,0%. Um limite inferior preferencial do teor de Cu é 52,0% e mais preferencialmente é 53,0%. Um limite superior preferencial do teor de Cu é 70,0% e mais preferencialmente 67,0%.
[0026] O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente invenção não contém Ni, Zn ou Sn em princípio como parte da matriz. A frase “não contém Ni, Zn ou Sn em princípio” significa que nenhum Ni, Zr ou Sn é ativamente adicionado, o que significa que Ni, Zr e Sn são impurezas.
[0027] O Ni dissolve-se no Cu e a matriz do material de atrito sinterizado tende, portanto, a aderir à superfície de deslizamento do alvo de frenagem (como disco de freio), resultando em uma diminuição na resistência ao desgaste. Zn e Sn diminuem a resistência ao calor da matriz e, portanto, tendem a causar desbotamento. A matriz do material de atrito sinterizado, portanto, não contém Ni, Zn ou Sn, em princípio.
[0028] [Dispersante]
O compacto verde descrito acima contém ainda os seguintes dispersantes (1) a (4):
[0029] (1) Grafite: 5,0 a 15,0%
O grafite descrito na presente especificação inclui grafite natural e/ou grafite artificial. No material de atrito sinterizado após a sinterização por pressão, a matriz contém o grafite na forma de partículas. A grafite funciona como um lubrificante, estabiliza o coeficiente de atrito do material de atrito sinterizado e reduz a quantidade de desgaste do material de atrito sinterizado. Se o teor de grafite é inferior a 5,0%, o efeito descrito acima não é fornecido. Por outro lado, se o teor de grafite for superior a 15,0%, o pó misturado não é suficientemente
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9/26 sinterizado na sinterização por pressão, resultando numa diminuição da resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. O teor de grafite, portanto, varia de 5,0 a 15,0%. Um limite inferior preferencial do teor de grafite é 8,0% e mais preferencialmente é 9,0%. Um limite superior preferencial do teor de grafite é 13,0% e mais preferencial mente 12,0%.
[0030] (2) Um ou mais selecionados do grupo constituído por magnésia, areia de zircão, silica, zircônia, mulite e nitreto de silício: 1,5 a 15,0%
Magnésia (MgO), areia de zircônio (ZrSiO4), silica (S1O2), zircônia (ZrCh), mulita (3AI2O3-2SiO2 para 2AI2O3 SÍO2) e nitreto de silício (SÍ3N4) cada um funciona como partículas duras. No material de atrito sinterizado após a sinterização por pressão, a matriz contém estes materiais de cerâmica na forma de partículas. Cada um desses materiais cerâmicos arranha a superfície de deslizamento do alvo de frenagem (como disco de freio) para remover um filme de óxido produzido na superfície de deslizamento para uma adesão estável. Uma diminuição no coeficiente de atrito do material de atrito sinterizado contra o alvo de frenagem (tal como disco de freio) pode assim ser suprimida, pelo que são alcançadas excelentes propriedades de atrito. Se o teor total de um ou mais selecionados do grupo consistindo nestes materiais cerâmicos for inferior a 1,5%, não são alcançadas excelentes propriedades de atrito. Por outro lado, se o teor total de um ou mais selecionados do grupo consistindo nestes materiais cerâmicos for superior a 15,0%, a capacidade de sinterização do material de atrito sinterizado diminui. Neste caso, a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado diminui. O teor total de um ou mais selecionados do grupo consistindo nestes materiais cerâmicos varia de 1,5% a 15,0%. Um limite inferior preferencial do teor total de um ou mais selecionado do grupo consistindo nestes materiais cerâmicos é 2,0%, mais preferencialmente 4,0%. Um limite superior preferencial do teor total de um ou mais selecionado do grupo consistindo nestes materiais cerâmicos é de 12,0%, mais preferencialmente de 10,0%.
[0031] (3) Um ou mais selecionados do grupo que consiste em W e Mo: 3,0 a 30,0%
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O tungstênio (W) e o molibdênio (Mo) funcionam como partículas duras. W e Mo não se dissolvem no Cu, que forma a matriz, mas estão contidos na forma de partículas na matriz. W e Mo estão contidos juntamente com partículas de liga à base de Fe, que serão descritas mais tarde, para aumentar a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. Se o teor total de um ou mais selecionado do grupo que consiste em W e Mo é menor do que 3,0%, o efeito descrito acima não é obtido. Por outro lado, se o teor total de um ou mais selecionados do grupo consistindo em W e Mo for superior a 30,0%, a capacidade de sinterização do material de atrito sinterizado diminui. Neste caso, a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado diminui. O teor total de um ou mais selecionados do grupo que consiste em W e Mo varia de 3,0% a 30,0%. Um limite inferior preferencial do teor total de um ou mais selecionado do grupo que consiste em W e Mo é 3,5%, mais preferencialmente 4,0%. Um limite superior preferencial do teor total de um ou mais selecionado do grupo que consiste em W e Mo é de 25,0%, mais preferencial mente de 20,0%.
[0032] (4) Um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável: 2,0 a 20,0%
Ferrocromo (FeCr), ferrotungstênio (FeW), ferromolibdênio (FeMo) e aço inoxidável não se dissolvem na matriz, mas estão contidos na forma de partículas na matriz. Na presente especificação, ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável são coletivamente chamados de partículas de liga à base de Fe. As partículas de liga à base de Fe aumentam a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. O motivo para isso é incerto, mas os seguintes motivos são concebíveis:
[0033] As partículas de liga à base de Fe possuem dureza maior que a da matriz (Cu). As partículas de liga à base de Fe também têm alta afinidade com a matriz quando comparadas com os materiais cerâmicos descritos acima (magnésia, areia de zircônio, silica, zircônia, mulita e nitreto de silício) e, portanto, é improvável que se soltem da matriz. As partículas de liga à base de Fe aumentam a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. O efeito é
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11/26 ainda mais acentuado quando a matriz contém as partículas de liga à base de Fe juntamente com um ou mais selecionados do grupo consistindo de W e Mo. Acredita-se que as partículas de liga à base de Fe aumentem a resistência ao desgaste, particularmente nas faixas de velocidade baixa a média, e W e Mo aumentam a resistência ao desgaste, particularmente na faixa de alta velocidade.
[0034] Se o teor total de partículas de liga à base de Fe for inferior a 2,0%, a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado diminui. Por outro lado, se o teor total de partículas de liga à base de Fe for maior que 20,0%, a capacidade de sinterização do material de atrito sinterizado diminui. Neste caso, a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado diminui. O teor total de partículas de liga à base de Fe, portanto, varia de 2,0 a 20,0%. Um limite inferior preferencial do teor total de partículas de liga à base de Fe é 3,0% e mais preferencialmente é 4,0%. Um limite superior preferencial do teor total de partículas de liga à base de Fe é 18,0% e mais preferencialmente 16,0%.
[0035] No presente relatório descritivo, o ferrocromo inclui um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo de alto teor de carbono (FCrHO, FCrH1, FCrH2, FCrH3, FCrH4 e FCrH5), ferrocromo de médio teor de carbono (FCrM3 e FCrM4) e ferrocromo de baixo teor de carbono (FCrL1, FCrL2, FCrL3 e FCrL4) especificado em JIS G 2303 (1998).
[0036] No presente relatório descritivo, o ferrotungstênio significa ferrotungstênio (FW) tendo a composição química especificada em JIS G 2306 (1998).
[0037] No presente relatório descritivo, o ferromolibdênio inclui um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferromolibdênio com elevado teor de carbono (FMoH) e ferromolibdênio com baixo teor de carbono (FMoL) especificado em JIS G 2307 (1998).
[0038] No presente relatório descritivo, o aço inoxidável significa um aço de liga contendo 50% em massa ou mais de Fe e 10,5% ou mais de cromo. Mais preferencialmente, o aço inoxidável no presente relatório descritivo significa aço inoxidável especificado em JIS G 4303 (2012), JIS G 4304 (2012), JIS G 4304
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12/26 (2015), JIS G 4305 (2012), JIS G 4305 (2015), JIS G 4308 (2013) e JIS G 4309 (2013). O aço inoxidável no presente relatório descritivo pode, por exemplo, ser aço inoxidável à base de martensita, aço inoxidável à base de ferrita, aço inoxidável à base de austenita, aço inoxidável duplex (à base de austenita/ferrita) ou aço inoxidável à prova de precipitação especificado em JIS G 4304 (2012) descrito acima.
[0039] O aço inoxidável à base de martensita é, por exemplo, SUS403, SUS410, SUS410S, SUS420 (SUS420J1, SUS420J2), ou SUS440A especificado nos padrões JIS descritos acima.
[0040] O aço inoxidável à base de ferrita é, por exemplo, SUS405, SUS410L, SUS429, SUS430, SUS430L, SUS430J1L, SUS434, SUS436L, SUS436J1L, SUS443J1, SUS444, SUS445J1, SUS445J2, SUS447J1 ou SUSXM27 especificados nos padrões JIS descritos acima.
[0041] O aço inoxidável à base de austenita é, por exemplo, SUS301, SUS301L, SUS301J1, SUS302B, SUS303, SUS304, SUS304Cu, SUS304L, SUS304N1, SUS304N2, SUS304LN, SUS304J1, SUS304J2, SUS305, SUS309S, SUS310S, SUS312L, SUS315J1, SUS315J2, SUS316 , SUS316L, SUS316N, SUS316LN, SUS316TI, SUS316J1, SUS316J1L, SUS317, SUS317L, SUS317LN, SUS317J1, SUS317J2, SUS836L, SUS890L, SUS321, SUS347, SUSXM7 ou SUSXM15J1 especificado nos padrões de JIS descritos acima.
[0042] O aço inoxidável duplex (à base de austenia/ferrita) é, por exemplo, SUS821L1, SUS323L, SUS329J1, SUS329J3L, SUS329J4L ou SUS327L1 especificado nos padrões JIS descritos acima.
[0043] O aço inoxidável à prova de precipitação é, por exemplo, SUS630 ou SUS631 especificado nos padrões JIS descritos acima.
[0044] O balanço do compacto verde para o material de atrito sinterizado é impurezas. As impurezas aqui utilizadas significam impurezas que entram a partir da matéria-prima ou de um ambiente de produção quando o compacto verde é produzido industrialmente e são permitidas na medida em que as impurezas não afetam negativamente o material de atrito sinterizado de acordo com a presente
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13/26 modalidade.
[0045] [Aditivos opcionais]
O compacto verde descrito acima pode conter, em lugar de parte de Cu, um ou mais selecionados do grupo consistindo das seguintes substâncias (5) a (7):
[0046] (5) Um ou mais selecionados do grupo que consiste em (a) a (d) descritos abaixo:
(a) nitreto de boro hexagonal: 3,0% ou menos;
(b) dissulfeto de molibdênio: 3,0% ou menos;
(c) mica: 3,0% ou menos; e (d) um ou mais selecionados de sulfeto de ferro, sulfeto de cobre e mate de cobre: 10,0% ou menos
O nitreto de boro hexagonal (h-BN), o dissulfeto de molibdênio (MoS2), mica e um ou mais selecionados de sulfeto de ferro, sulfeto de cobre e mate de cobre, funcionam cada um como lubrificante. Os lubrificantes descritos acima estabilizam o coeficiente de atrito do material de atrito sinterizado e fornecem excelentes propriedades de atrito, assim como a grafite. Se o teor de qualquer dos lubrificantes for superior a 3,0%, no entanto, a capacidade de sinterização do material de atrito sinterizado diminui e a sua resistência ao desgaste diminui em conformidade. Portanto, o teor do nitreto de boro hexagonal é de 3,0% ou menos, o teor do dissulfeto de molibdênio é de 3,0% ou menos, o teor da mica é de 3,0% ou menos, e o teor total de um ou mais selecionados de sulfeto de ferro , sulfeto de cobre e mate de cobre é de 10,0% ou menos.
[0047] O mate de cobre é descrito como o número 5400 nos termos do produto de cobre em JIS H 0500 (1998) e é principalmente feito de sulfeto de ferro e sulfeto de cobre. O sulfeto de ferro e o sulfeto de cobre atuam por si sós como lubrificante. O sulfeto de ferro e o sulfeto de cobre podem ser misturados um com o outro antes de usados. O mate de cobre descrito acima pode ser utilizado como a mistura de sulfeto de ferro e sulfeto de cobre, sendo barato. O mate de cobre é, portanto, vantajoso do ponto de vista econômico.
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14/26 [0048] (6) Carbeto de vanádio: 5,0% ou menos
Um carbeto de vanádio (VC) são partículas duras e contidas na forma de partículas na matriz. Um efeito sinérgico proporcionado por um carbeto de vanádio e W aumenta ainda mais a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. Se o teor de carbeto de vanádio for muito alto, no entanto, a capacidade de sinterização do material de atrito sinterizado diminui e a sua resistência ao desgaste diminui em conformidade. O teor do carbeto de vanádio é, portanto, de 5,0% ou menos. Um limite inferior preferencial do teor de carbeto de vanádio é 0,2%, mais preferencialmente, 0,5%. Um limite superior preferencial do teor de carbeto de vanádio é 4,0%, mais preferencialmente 3,0%.
[0049] (7) Fe: 20,0% ou menos
O ferro (Fe) está contido na forma de partículas na matriz do material de atrito sinterizado ou na forma de aglomerado no material de atrito sinterizado. Fe aumenta a resistência da matriz e a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado. Fe aumenta ainda mais o coeficiente de atrito do material de atrito sinterizado por meio de corrosão. Se o teor de Fe for muito grande, no entanto, é provável que ocorra adesão, de modo que a resistência ao desgaste do material de atrito sinterizado diminua. O teor de Fe é, portanto, de 20,0% ou menos. Um limite inferior preferencial do teor de Fe é 0,5% e mais preferencialmente é 4,0%. Um limite superior preferencial do teor de Fe é 15,0% e mais preferencialmente 12,0%.
[0050] [Material de Atrito Sinterizado]
O material de atrito sinterizado de acordo com a presente modalidade é formado fazendo com que o compacto verde descrito acima sofra sinterização por pressão utilizando um método de sinterização por pressão bem conhecido sob condições de sinterização por pressão bem conhecidas. Mais especificamente, o material de atrito sinterizado de acordo com a presente modalidade é formado fazendo com que o compacto verde descrito acima sofra sinterização por pressão a uma temperatura que varia de 800 a 1000.°C. O material de atrito sinterizado de acordo com a presente modalidade contém
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15/26 particularmente (1) a (4) descrito acima na matriz feita de Cu e opcionalmente contém pelo menos um ou mais de (5) a (7) para alcançar propriedades de atrito suficientes e excelente resistência ao desgaste, particularmente se destaca na resistência ao desgaste na faixa de alta velocidade de 280 km/hora ou mais.
[0051] Mais especificamente, o material de atrito sinterizado de acordo com a presente modalidade, quando o material de atrito sinterizado é testado sob as condições: um disco de freio tendo um diâmetro de 400 mm e uma espessura de 20 mm, tendo a composição química correspondente a SCM440 especificado em JIS G 4053 (2016), e tendo uma resistência à tração de cerca de 1000 MPa e uma pinça que freia o disco de freio são preparados; quatro materiais de atrito sinterizados, cada um com uma largura de 38 mm, um comprimento de 55 mm e uma altura de 15 mm, estão dispostos em cada uma das superfícies internas direita e esquerda da pinça na forma de uma única linha ao longo de um círculo imaginário tendo um raio de 170 mm em torno do centro do disco de freio 10 em intervalos angulares de 25° em torno do eixo central do disco de freio 10; e os membros do material de atrito sinterizado fixado às superfícies internas direita e esquerda da pinça são pressionados contra as superfícies opostas do disco de freio rotativo a uma pressão fixa de 2,24 kN, o coeficiente de atrito médio do material de atrito sinterizado a uma velocidade de frenagem inicial de 365 km/hora é 0,280 ou mais; e a quantidade média de desgaste do material de atrito sinterizado por superfície do disco de freio é de 6,30 g/superfície ou menos a uma velocidade de frenagem inicial de 300 km/hora, 6,50 g/superfície ou menos a uma velocidade de frenagem inicial de 325 km/hora e 9,00 g/superfície ou menos à velocidade inicial de frenagem de 365 km/hora.
[0052] De preferência, no material de atrito sinterizado de acordo com a presente modalidade, quando é efetuado o teste de frenagem acima descrito, o coeficiente de atrito médio à velocidade inicial de travagem de 365 km/hora é de preferência 0,285 ou mais, mais preferencialmente 0,290 ou mais, de preferência 0,300 ou mais.
[0053] De preferência, no material de atrito sinterizado de acordo com a
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16/26 presente modalidade, quando o teste de frenagem descrito acima é realizado, a quantidade média de desgaste à velocidade de frenagem inicial de 300 km/hora é de preferência de 5,50 g/superfície ou menos, mais preferencialmente de 5,00 g/superfície. A quantidade média de desgaste à velocidade de frenagem inicial de 325 km/hora é de preferência de 5,70 g/superfície ou menos, mais preferencialmente de 5,20 g/superfície. A quantidade média de desgaste à velocidade de frenagem inicial de 365 km/hora é de preferência de 8,50 g/superfície ou menos, mais preferencial mente de 8,00 g/superfície.
[0054] [Método de Produção]
Um exemplo do método para produzir o material de atito sinterizado de acordo com a presente invenção será descrito. O exemplo do método para produzir o material de atrito sinterizado de acordo com a presente invenção inclui uma etapa de produção de pó misto, uma etapa de formação e uma etapa de sinterização por pressão. As etapas serão descritas abaixo.
[0055] [Etapa de Produção de Pó Misto] (1) a (4) descritas acima na forma de partículas são preparados e (5) a (7) na forma de partículas são também preparados como requerido. As partículas preparadas são misturadas umas com as outras usando um misturador bem conhecido para produzir pó misturado. O misturador bem conhecido é, por exemplo, um moinho de bolas ou um misturador em forma de V.
[0056] [Etapa de Formação]
O pó misturado produzido é levado a sofrer conformação a frio numa forma predeterminada para produzir um compacto verde. Um método de formação bem conhecido pode ser aplicado à formação do pó misturado. Por exemplo, um método de prensagem pode ser usado para produzir o compacto verde descrito acima. Especificamente, é preparado um molde para formar a forma predeterminada. O molde é preenchido com o pó misturado. As partículas com as quais a matriz é preenchida são pressurizadas por uma máquina de prensagem a uma pressão bem conhecida para sofrer uma conformação a frio em um compacto verde. Desde que a conformação a frio é usada, o compacto verde
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17/26 é formado tipicamente na temperatura normal. A pressão aplicada pela máquina de prensar é, por exemplo, 180 N/mm2 ou mais, preferencial mente 196 N/mm2 ou mais. O limite superior da pressão aplicada pela máquina de prensar é, por exemplo, 1000 N/mm2. É suficiente para realizar a formação na atmosfera.
[0057] [Etapa de Sinterização sob Pressão]
Um método de sinterização por pressão bem conhecido é executado no compacto verde produzido para produzir o material de atrito sinterizado. Por exemplo, o compacto verde é colocado em uma placa de grafite em um aparelho de sinterização por pressão. Posteriormente, as placas de grafite em cada uma das quais o compacto verde foi colocado são empilhadas umas sobre as outras e armazenadas numa estrutura em forma de caixa tendo uma superfície periférica interna na qual uma bobina de aquecimento de alta frequência está disposta. Os compactos verdes são então sinterizados a uma temperatura de sinterização predeterminada em uma atmosfera de sinterização com a placa de grafite mais alta pressurizada para pressurizar os compactos verdes.
[0058] É suficiente realizar a sinterização sob pressão em condições bem conhecidas. A temperatura de sinterização nos intervalos de sinterização de pressão, por exemplo, de 800 a 1000°C. O limite inferior da temperatura de sinterização é, de preferência, 820°C, mais preferencialmente 830°C, ainda mais preferencialmente 840°C. O limite superior da temperatura de sinterização é, de preferência, 980°C, mais preferencialmente 970°C, ainda mais preferencialmente 960°C.
[0059] A pressão aplicada aos compactos verdes nos intervalos de pressão de sinterização, por exemplo, de 0,2 a 5,0 N/mm2. O limite inferior da pressão aplicada aos compactos verdes na sinterização por pressão é de preferência 0,3 N/mm2, mais preferencialmente 0,4 N/mm2, ainda mais preferencialmente 0,5 N/mm2. O limite superior da pressão aplicada aos compactos verdes na sinterização de pressão é de preferência 4,0 N/mm2, mais preferencial mente 3,0 N/mm2, ainda mais preferencialmente 1,5 N/mm2.
[0060] O período para o qual a temperatura de sinterização descrita acima
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18/26 é mantida na sinterização por pressão varia de 10 a 120 minutos. O limite inferior do período de manutenção da temperatura de sinterização é de preferência de 20 minutos, mais preferencialmente,00 de 60 minutos. O limite superior do período de manutenção de temperatura de sinterização é, de preferência, 110 minutos, mais preferencialmente, 100 minutos.
[0061] A atmosfera na pressão de sinterização é formada, por exemplo, de um gás inerte e impurezas ou um gás inerte e gás H2 com o balanço sendo impurezas. No caso em que a atmosfera contém gás H2, um teor preferencial do gás H2 varia de 5 a 20%. O gás inerte é, por exemplo, gás N2 ou gás Ar. Uma atmosfera preferencial na sinterização por pressão contém 5 a 20% de gás H2 e o balanço contém N2 e impurezas. Em vez disso, a atmosfera preferencial na sinterização por pressão é formada por gás Ar e impurezas.
[0062] A sinterização por pressão descrita acima forma um gargalo em uma porção de contato entre as partículas em cada um dos compactos verdes. O material de atrito sinterizado descrito acima é assim produzido.
[0063] [Outras etapas]
O método de produção descrito acima pode ainda incluir uma etapa de cunhagem bem conhecida e/ou uma etapa de corte bem conhecida.
[0064] [Etapa de cunhagem]
O passo de cunhagem pode ser realizada após a etapa de sinterização porO pressão. Na etapa de cunhagem, o material de atrito sinterizado após a etapa de sinterização de pressão é submetido a pressurização a frio. O material de atrito sinterizado é assim moldado.
[0065] [Etapa de corte]
A etapa de corte pode ser realizada após a etapa de sinterização por pressão ou na etapa de cunhagem. Na etapa de corte, o material de atrito sinterizado é cortado em uma forma desejada.
[0066] O material de atrito sinterizado para veículos ferroviários de acordo com a presente invenção é produzido ao realizar as etapas de produção descritas acima. No caso em que o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários
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19/26 é usado para formar uma lona de freio, um ou mais elementos de material de atrito sinterizados são fixados a um membro de placa de fixação e a estrutura resultante é fixada ao veículo ferroviário.
EXEMPLO [0067] Vários tipos de pó misturado contendo as partículas mostradas na
Tabela 1 foram produzidos.
[0068] [Tabela 1]
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20/26
TABELA 1
Núme ro do teste Componentes (Unidade: % em massa, balanço contém impurezas)
Cu Grafite Magnési a Areia de zircôn io Sílic a Zircôn i a Mulita Nitreto de silício Mo w Ferrocromo Ferrotungst ênio Ferromolibdêni 0 SUS316 L BN MoS 2 Mica Mate de cobre vc Fe
Grafite artifici al Grafit e natura I
1 67, 0 11,0 0,50 - 5,0 1,50 - - - - - 5,0 - - - - - - - - 10, 0
2 60, 3 9,9 0,45 - 4,5 1,35 - - - - 10,0 4,5 - - - - - - - - 9,0
3 53, 6 8,8 0,40 - 4,0 1,20 - - - - 20,0 4,0 - - - - - - - - 8,0
4 55, 5 10,0 0,50 - 4,5 0,50 - - - - 10,0 8,0 - - - - - - 5,0 2,0 4,0
5 56, 3 10,6 0,50 - 3,8 1,10 - - - - 10,0 3,6 - - - - - - 5,0 2,0 7,1
6 53, 1 11,0 0,50 - 6,0 1,20 - 1,6 - - 10,0 4,8 - - 4,8 - - - 5,0 2,0 -
7 60, 11,1 0,50 - 4,6 1,40 - - - - 10,0 4,6 5,0 - - 0,6 - - - 2,0 -
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21/26
2
8 54, 4 9,7 - - 3,1 1,30 - 1,6 3,1 - 10,0 4,7 5,0 - 4,7 - - 0,4 - 2,0 -
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22/26 [0069] Especificamente, a matéria-prima foi injetada no misturador em forma de V e misturada durante 20 a 100 minutos a uma velocidade de rotação variando entre 20 e 40 rpm para produzir o pó misturado identificado com cada um dos números de teste.
[0070] Os vários tipos de pó misturado com os respectivos números de teste foram usados para produzir compactos verdes na conformação a frio. Na formação, uma matriz feita de um metal duro foi preenchida com cada um dos vários tipos de pó misturado, o pó misturado foi então pressurizado a uma pressão variando de 196 a 588 N/mm2 para formar um compacto verde a temperatura normal (25°C).
[0071] Os compactos verdes foram pressurizados e sinterizados no método de sinterização por pressão para formar um material de atrito sinterizado. Especificamente, os compactos verdes são colocados em placas de grafite. Posteriormente, as placas de grafite nas quais os compactos verdes foram colocados são empilhadas umas sobre as outras e armazenadas numa estrutura em forma de caixa tendo uma superfície periférica interna na qual uma bobina de aquecimento de alta frequência está disposta. Os compactos verdes foram aquecidos por 60 minutos a uma temperatura variando de 850 a 950°C e pressurizado a uma pressão que varia de 0,5 a 1,0 N/mm2 para sinterizar os compactos verdes para produzir os materiais de atrito sinterizados. A atmosfera no quadro durante a sinterização por pressão foi uma mistura gasosa formada por 5 a 10% de gás H2 e gás N2. Os materiais de atrito sinterizados foram produzidos realizando as etapas de produção descritas acima.
[0072] [Teste de freio]
Os materiais de atrito sinterizados produzidos foram utilizados para realizar um teste de freio. Especificamente, um testador de bancada 1 mostrado na FIG. 1 foi preparado. O testador de bancada 1 incluía um disco de freio 10, que é um alvo de frenagem, um volante 11, um motor 12 e um calibrador 13. O disco de freio 10 foi conectado ao volante 11 e ao motor 12 através de um eixo 14. O disco de freio 10 foi dimensionado de modo a ser metade do disco de freio
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23/26 utilizado em Shinkansen, ou seja, tem o diâmetro de 400 mm e a espessura de 20 mm. O disco de freio, que é um alvo de frenagem, tinha a composição química correspondente ao SCM440 especificado em JIS G 4053 (2016). O disco de freio foi então submetido a têmpera e revenimento que a resistência à tração do disco de freio foi ajustada para 1000 MPa.
[0073] Quatro membros de material de atrito sinterizados 15 (lonas) foram fixados a uma placa de fixação 16. Dois conjuntos da placa de fixação 16 à qual os quatro membros de material de atrito sinterizados 15 (lonas) foram fixados e foram preparados, e as placas de fixação 16 foram fixadas às superfícies internas direita e esquerda da pinça 13. Cada um dos membros de material de atrito sinterizado 15 tinha uma forma de caixa com a largura de 38 mm, o comprimento de 55 mm e a altura de 15 mm. Os quatro elementos de material de atrito sinterizados foram dispostos na forma de uma única linha ao longo de um círculo imaginário com o raio de 170 mm em torno do centro do disco de freio 10 nos intervalos angulares de 25° em torno do eixo central do disco de freio 10.
[0074] [Medição do coeficiente de atrito no teste de freio]
Depois de as placas de fixação 16 às quais os membros de material de atrito sinterizado 15 (forros) terem sido fixados estarem presas ao calibrador 13, foi realizado o teste de freio. Especificamente, os membros de material de atrito sinterizados 15 ligados às superfícies internas direita e esquerda do calibrador 13 foram pressionados contra as superfícies opostas do disco de freio, que é o alvo de frenagem rotativa (os componentes de material de atrito sinterizados 15 travaram o disco de freio) na pressão fixa de 2,24 kN, e o torque foi medido para determinar o coeficiente de atrito (μ).
[0075] A velocidade do freio a disco no início da frenagem (velocidade inicial de frenagem) foi fixada em 160, 240, 300, 325 e 365 km/hora, e o coeficiente de atrito foi determinado em cada uma das velocidades iniciais de frenagem. Em cada uma das velocidades de frenagem iniciais, a frenagem foi realizada três vezes para determinar o coeficiente de atrito, e a média dos três valores do coeficiente de atrito foi definida como o coeficiente de atrito médio na
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24/26 velocidade inicial de frenagem.
[0076] [Quantidade de desgaste no teste de freio]
A diferença de massa de cada um dos materiais de atrito sinterizados antes e depois do ensaio de frenagem realizado em cada uma das velocidades de frenagem iniciais acima descritas foi determinada e uma quantidade média de desgaste (g/superfície) do material de atrito sinterizado por superfície do disco de freio em um teste de freio foi determinado a partir da diferença de massa determinada. Especificamente, toda a massa do membro de material de atrito sinterizado 15 ligado à placa de fixação 16 foi medida antes do teste, toda a massa foi medida no mesmo estado após os três testes de freio, e a diferença de massa foi determinada numa base de conjunto. Depois que as diferenças de massa dos conjuntos direito e esquerdo foram somadas, a soma foi dividida por 3, que é o número de testes de freio, e dividida por 2, que é o número de conjuntos, e o quociente da divisão foi definido como a quantidade média de desgaste (g/superfície) na velocidade inicial de frenagem.
[0077] [Resultados do Teste]
A Tabela 2 mostra os resultados do teste dos números de teste 1 a 8. A FIG. 2 mostra a relação entre a velocidade de frenagem inicial (km/hora) e o coeficiente de atrito (μ) para os números de teste 1 a 3. Além disso, a FIG. 3 mostra a relação entre a velocidade de frenagem inicial (km/hora) e uma quantidade média de desgaste (g/superfície) para os números de testes 1 a 3.
[0078] [Tabela 2]
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25/26
TABELA 2
Número do teste W+Mo (% em massa) Coeficiente de atrito médio (μ) Quantidade média de desgaste (g/superfície)
Velocidade inicial de frenagem de 160 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 240 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 300 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 325 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 365 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 160 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 240 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 300 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 325 km/hora Velocidade inicial de frenagem de 365 km/hora
1 - 0,454 0,431 0,383 0,364 0,346 2,23 5,10 6,35 6,60 9,20
2 10,0 0,513 0,451 0,394 0,360 0,347 1,15 2,53 4,20 4,63 6,83
3 20,0 0,526 0,461 0,381 0,374 0,346 0,55 1,07 2,48 3,65 6,23
4 10,0 0,473 0,414 0,351 0,313 0,287 0,47 1,00 2,53 4,25 6,85
5 10,0 0,485 0,428 0,403 0,367 0,296 0,47 1,37 2,77 4,30 4,98
6 10,0 0,413 0,360 0,307 0,291 0,297 0,43 1,15 2,68 3,80 7,50
7 10,0 0,545 0,521 0,456 0,433 0,386 0,33 0,73 2,18 3,13 4,60
8 10,0 0,493 0,394 0,337 0,337 0,325 0,22 0,75 1,68 2,42 4,87
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26/26 [0079] Com referência à Tabela 2 e FIG. 2, grandes coeficientes de atrito médios de 0,280 ou mais foram fornecidos em qualquer uma das velocidades iniciais de frenagem.
[0080] Além disso, com referência à Tabela 2 e FIG. 3, os números de teste
2 a 8, em cada um dos quais o material de atrito sinterizado contém ambas as partículas de liga à base de Fe e W, desde pequenas quantidades médias de desgaste (g/superfície) a qualquer das velocidades iniciais de frenagem, em comparação com o teste número 1, no qual o material de atrito sinterizado não contém partículas de liga baseadas em W ou Fe. Além disso, em comparação 10 com os números de teste 2 a 8, o número de teste 3, que possui um grande teor de W, forneceu um coeficiente de atrito relativamente grande e uma quantidade média relativamente pequena de desgaste, em comparação com os outros números de teste cujos teores de W foram menores que o número de teste 3.
[0081] A modalidade da presente invenção foi descrita. Contudo, a modalidade descrita acima é meramente um exemplo para implementar a presente invenção. A presente invenção não está, portanto, limitada à modalidade descrita acima, e a modalidade descrita acima pode ser alterada conforme apropriado, na medida em que a alteração não se afasta da substância da presente invenção e é implementada na forma alterada.

Claims (5)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Material de atrito sinterizado para veículos ferroviários que é um material sinterizado de um compacto verde, caracterizado pelo fato de que o compacto verde contendo, em % em massa:
    Cu: 50,0 a 75,0%;
    grafite: 5,0 a 15,0%;
    um ou mais selecionados do grupo constituído por magnésia, areia de zircão, silica, zircônia, mulite e nitreto de silício: 1,5 a 15,0%;
    um ou mais selecionados do grupo que consiste em W e Mo: 3,0 a 30,0%; e um ou mais selecionados do grupo que consiste em ferrocromo, ferrotungstênio, ferromolibdênio e aço inoxidável: 2,0 a 20,0%, com o balanço sendo impurezas.
  2. 2. Material de atrito sinterizado para veículos ferroviários, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários é um material sinterizado formado fazendo com que o compacto verde sofra sinterização por pressão a uma temperatura que varia de 800 a 1000.°C.
  3. 3. Material de atrito sinterizado para veículos ferroviários, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que quando material de atrito sinterizado para veículos ferroviários é testado sob as condições: um disco de freio com um diâmetro de 400 mm e uma espessura de 20 mm, tendo uma composição química correspondente a SCM440 especificado em JIS G 4053 (2016), e tendo uma resistência à tração de cerca de 1000 MPa e um calibre que freia o disco de freio são preparados; quatro materiais de atrito sinterizados, cada um com uma largura de 38 mm, um comprimento de 55 mm e uma altura de 15 mm, estão dispostos em cada uma das superfícies internas direita e esquerda da pinça em uma forma de uma única linha ao longo de um círculo imaginário, um raio de 170 mm em
    Petição 870190045398, de 14/05/2019, pág. 65/94
    2/2 torno do centro do disco de freio em intervalos angulares de 25° em torno do eixo central do disco de freio; e os materiais de atrito sinterizados fixados às superfícies internas direita e esquerda do calibrador são pressionados contra superfícies opostas do disco de freio rotativo a uma pressão fixa de 2,24 kN, um coeficiente de atrito médio dos materiais de atrito sinterizados a uma velocidade de frenagem inicial de 365 km/hora é 0,280 ou mais; e uma quantidade média de desgaste dos materiais de atrito sinterizados por superfície do disco de freio é de 6,30 g/superfície ou menos a uma velocidade de frenagem inicial de 300 km/hora, 6,50 g/superfície ou menos a uma velocidade de frenagem inicial de 325 km/hora e 9,00 g/superfície ou menos à velocidade inicial de frenagem de 365 km/hora.
  4. 4. Material de atrito sinterizado para veículos ferroviários, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o compacto verde contem ainda, em lugar de parte de Cu, um ou mais selecionados do grupo que consiste em nitreto de boro hexagonal: 3,0% ou menos, dissulfeto de molibdênio: 3,0% ou menos, mica: 3,0% ou menos, um ou mais selecionados de sulfeto de ferro, sulfeto de cobre e mate de cobre: 10,0% ou menos, carbeto de vanádio: 5,0% ou menos, e
    Fe: 20,0% ou menos.
  5. 5. Método para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma etapa de formação de produzir o compacto verde fazendo com que o pó misturado sofra conformação a frio; e uma etapa de sinterização por pressão de realizar a sinterização por pressão no compacto verde a uma temperatura de sinterização variando de 800 a 1000°C para produzir o material de atrito sinterizado para veículos ferroviários.
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