CN105927686A - 一种高速列车刹车片的摩擦材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速列车刹车片的摩擦材料及制备方法，具体涉及粉末冶金材料。本发明由以下百分比重量的组分组成：紫铜粉13.2‑23.2％；青铜粉14.6‑24.6％；紫铜纤维8.7‑18.7％；还原铁粉8.5‑18.5％；氧化铁2‑12％；氧化铬0.6‑1.6％；碳化硅1.3‑2.3％；钛硅碳2.3‑4.3％；硫化锑3.2‑13.2％；煅烧氧化铝0.4‑1.4％；鳞片石墨1.5‑11.5％；锌粉0.8‑1.8％；石油焦炭1.5‑3.5％；芳纶浆柏0.4‑1.4％。本发明方法针对现有半金属基合成刹车片摩擦系数不稳定、无法满足高速列车制动需要的问题进行了技术改进,改进后抗热冲击性能好,不开裂,热冲击温度可达550℃。在摩擦升温的情况下摩擦系数平稳变化摩擦系数在0.50‑0.55之间平稳变化，磨损率较低使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金材料，具体涉及一种高速列车刹车片的摩擦材料及制备方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展，对运输的便捷性和舒适性要求也不断提高。列车高速化已成为列车运输发展的必然趋势，相对带来的安全问题也越来越受到人们的重视。研究表明列车速度每提高一倍，其制动功率将增加8倍,因此对提速车辆所使用的制动材料提出了相当严格的技术要求。理论研究和实车运营状况表明，现有的常规制动材料，如半金属基合成材料,无论是摩擦系数和列车运行平稳性，还是耐磨性、导热性、制动距离等方面均不能满足提速车辆的需要，在列车行驶速度大于200Km/h的制动过程中，由于摩擦制动，列车的动能几乎全部转化为摩擦热，使摩擦副的温升很高,致使传统半金属基合成刹车片的摩擦系数不稳定、刹车片老化、开裂、磨损加剧、使用寿命缩短,无法满足高速列车制动需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供供一种摩擦系数变化平稳、基体不易老化开裂、磨损率低的高速列车刹车片的摩擦材料及制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高速列 车刹车片的摩擦材料，其特征在于：由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉13.2-23.2％；青铜粉14.6-24.6％；紫铜纤维8.7-18.7％；还原铁粉8.5-18.5％；氧化铁2-12％；氧化铬0.6-1.6％；碳化硅1.3-2.3％；钛硅碳2.3-4.3％；硫化锑3.2-13.2％；煅烧氧化铝0.4-1.4％；鳞片石墨1.5-11.5％；锌粉0.8-1.8％；石油焦炭1.5-3.5％；芳纶浆柏0.4-1.4％。
进一步的技术方案在于，由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉18.2％；青铜粉19.6％；紫铜纤维13.7％；还原铁粉13.5％；氧化铁7％；氧化铬1.1％；碳化硅2.3％；钛硅碳4.3％；硫化锑8.2％；煅烧氧化铝0.9％；鳞片石墨6.5％；锌粉1.3％；石油焦炭2.5％；芳纶浆柏0.9％。
进一步的技术方案在于，由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉13.2％；青铜粉14.6％；紫铜纤维8.7％；还原铁粉8.5％；氧化铁2％；氧化铬0.6％；碳化硅1.3％；钛硅碳2.3％；硫化锑3.2％；煅烧氧化铝0.4％；鳞片石墨1.5％；锌粉0.8％；石油焦炭1.5％；芳纶浆柏0.4％。
进一步的技术方案在于，由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉23.2％；青铜粉24.6％；紫铜纤维18.7％；还原铁粉18.5％；氧化铁12％；氧化铬1.6％；碳化硅2.3％；钛硅碳4.3％；硫化锑13.2％；煅烧氧化铝1.4％；鳞片石墨11.5％；锌粉1.8％；石油焦炭3.5％；芳纶浆柏1.4％。
进一步的技术方案在于，所述的紫铜粉、青铜粉、还原铁粉、氧 化铬、碳化硅、锌粉的粒度都是200目；
所述的氧化铁、硫化锑、煅烧氧化铝的粒度都是325目；
所述的鳞片石墨、石油焦炭的粒度都是80目。
进一步的技术方案还在于，将上述百分比重量的紫铜粉、青铜粉、紫铜纤维、还原铁粉、氧化铁、氧化铬、碳化硅、钛硅碳、硫化锑、煅烧氧化铝、鳞片石墨、锌粉、石油焦炭、芳纶浆柏放入犁耙式三维混料机中搅拌均匀；然后将混合料与预制钢背同时放入备用模具中，在温度：120℃-180℃，压力：80-120MPa下一次热压成型,制得摩擦块；随后将摩擦块放入固化箱，其中温度由常温经2小时升至220℃,保温2小时；再经1小时升至350℃，保温2小时；然后随炉温冷却至50℃以下即可制的成品。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明方法针对现有半金属基合成刹车片摩擦系数不稳定、无法满足高速列车制动需要的问题进行了技术改进,改进后抗热冲击性能好,不开裂,热冲击温度可达550℃。在摩擦升温的情况下摩擦系数平稳变化摩擦系数在0.50-0.55之间平稳变化。磨损率较低使用寿命长。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但 是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉13.2-23.2％；青铜粉14.6-24.6％；紫铜纤维8.7-18.7％；还原铁粉8.5-18.5％；氧化铁2-12％；氧化铬0.6-1.6％；碳化硅1.3-2.3％；钛硅碳2.3-4.3％；硫化锑3.2-13.2％；煅烧氧化铝0.4-1.4％；鳞片石墨1.5-11.5％；锌粉0.8-1.8％；石油焦炭1.5-3.5％；芳纶浆柏0.4-1.4％。
优选的，由以下百分比重量的组分组成：紫铜粉18.2％；青铜粉19.6％；紫铜纤维13.7％；还原铁粉13.5％；氧化铁7％；氧化铬1.1％；碳化硅2.3％；钛硅碳4.3％；硫化锑8.2％；煅烧氧化铝0.9％；鳞片石墨6.5％；锌粉1.3％；石油焦炭2.5％；芳纶浆柏0.9％。
优选的，由以下百分比重量的组分组成：紫铜粉13.2％；青铜粉14.6％；紫铜纤维8.7％；还原铁粉8.5％；氧化铁2％；氧化铬0.6％；碳化硅1.3％；钛硅碳2.3％；硫化锑3.2％；煅烧氧化铝0.4％；鳞片石墨1.5％；锌粉0.8％；石油焦炭1.5％；芳纶浆柏0.4％。
优选的，由以下百分比重量的组分组成：紫铜粉23.2％；青铜粉24.6％；紫铜纤维18.7％；还原铁粉18.5％；氧化铁12％；氧化铬1.6％；碳化硅2.3％；钛硅碳4.3％；硫化锑13.2％；煅烧氧化铝1.4％；鳞片石墨11.5％；锌粉1.8％；石油焦炭3.5％；芳纶浆柏1.4％。
优选的，所述的紫铜粉、青铜粉、还原铁粉、氧化铬、碳化硅、 锌粉的粒度都是200目；
所述的氧化铁、硫化锑、煅烧氧化铝的粒度都是325目；
所述的鳞片石墨、石油焦炭的粒度都是80目。
优选的，所述的一种高速列车刹车片的摩擦材料的制备方法，其特征在于：将上述百分比重量的紫铜粉、青铜粉、紫铜纤维、还原铁粉、氧化铁、氧化铬、碳化硅、钛硅碳、硫化锑、煅烧氧化铝、鳞片石墨、锌粉、石油焦炭、芳纶浆柏放入犁耙式三维混料机中搅拌均匀；然后将混合料与预制钢背同时放入备用模具中，在温度：120℃-180℃，压力：80-120MPa下一次热压成型,制得摩擦块；随后将摩擦块放入固化箱，其中温度由常温经2小时升至220℃,保温2小时；再经1小时升至350℃，保温2小时；然后随炉温冷却至50℃以下即可制的成品。
实施例一
将紫铜粉18.2kg；青铜粉19.6kg；紫铜纤维13.7kg；还原铁粉13.5kg；氧化铁7kg；氧化铬1.1kg；碳化硅2.3kg；钛硅碳4.3kg；硫化锑8.2kg；煅烧氧化铝0.9kg；鳞片石墨6.5kg；锌粉1.3kg；石油焦炭2.5kg；芳纶浆柏0.9kg(其中，紫铜粉、青铜粉、还原铁粉、氧化铬、碳化硅、锌粉的粒度都是200目；氧化铁、硫化锑、煅烧氧化铝的粒度都是325目；鳞片石墨、石油焦炭的粒度都是80目)放入犁耙式三维混料机中搅拌均匀；然后将混合料与预制钢背同时放入备用模具中，在温度：180℃，压力：120MPa下一次热压成型,制得摩擦块；随后将摩擦块放入固化箱，其中温度由常温经2小时升至 220℃,保温2小时；再经1小时升至350℃，保温2小时；然后随炉温冷却至50℃以下即可制的成品。
实施例二
将紫铜粉15kg；青铜粉19kg；紫铜纤维15kg；还原铁粉14kg；氧化铁10kg；氧化铬1kg；碳化硅1.9kg；钛硅碳3.5kg；硫化锑8.9kg；煅烧氧化铝1.3kg；鳞片石墨8kg；锌粉1.2kg；石油焦炭3kg；芳纶浆柏1.2kg(其中，紫铜粉、青铜粉、还原铁粉、氧化铬、碳化硅、锌粉的粒度都是200目；氧化铁、硫化锑、煅烧氧化铝的粒度都是325目；鳞片石墨、石油焦炭的粒度都是80目)放入犁耙式三维混料机中搅拌均匀；然后将混合料与预制钢背同时放入备用模具中，在温度：180℃，压力：120MPa下一次热压成型,制得摩擦块；随后将摩擦块放入固化箱，其中温度由常温经2小时升至220℃,保温2小时；再经1小时升至350℃，保温2小时；然后随炉温冷却至50℃以下即可制的成品。
本发明方法针对现有半金属基合成刹车片摩擦系数不稳定、无法满足高速列车制动需要的问题进行了技术改进,改进后抗热冲击性能好,不开裂,热冲击温度可达550℃。在摩擦升温的情况下摩擦系数平稳变化摩擦系数在0.50-0.55之间平稳变化。磨损率较低使用寿命长。
Claims (6)
1.一种高速列车刹车片的摩擦材料，其特征在于：由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉13.2-23.2％；青铜粉14.6-24.6％；紫铜纤维8.7-18.7％；还原铁粉8.5-18.5％；氧化铁2-12％；氧化铬0.6-1.6％；碳化硅1.3-2.3％；钛硅碳2.3-4.3％；硫化锑3.2-13.2％；煅烧氧化铝0.4-1.4％；鳞片石墨1.5-11.5％；锌粉0.8-1.8％；石油焦炭1.5-3.5％；芳纶浆柏0.4-1.4％。
2.根据权利要求1所述的一种高速列车刹车片的摩擦材料，其特征在于：由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉18.2％；青铜粉19.6％；紫铜纤维13.7％；还原铁粉13.5％；氧化铁7％；氧化铬1.1％；碳化硅2.3％；钛硅碳4.3％；硫化锑8.2％；煅烧氧化铝0.9％；鳞片石墨6.5％；锌粉1.3％；石油焦炭2.5％；芳纶浆柏0.9％。
3.根据权利要求1所述的一种高速列车刹车片的摩擦材料，其特征在于：由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉13.2％；青铜粉14.6％；紫铜纤维8.7％；还原铁粉8.5％；氧化铁2％；氧化铬0.6％；碳化硅1.3％；钛硅碳2.3％；硫化锑3.2％；煅烧氧化铝0.4％；鳞片石墨1.5％；锌粉0.8％；石油焦炭1.5％；芳纶浆柏0.4％。
4.根据权利要求1所述的一种高速列车刹车片的摩擦材料，其特征在于：由以下百分比重量的组分组成：
紫铜粉23.2％；青铜粉24.6％；紫铜纤维18.7％；还原铁粉18.5％；氧化铁12％；氧化铬1.6％；碳化硅2.3％；钛硅碳4.3％；硫化锑13.2％；煅烧氧化铝1.4％；鳞片石墨11.5％；锌粉1.8％；石油焦炭3.5％；芳纶浆柏1.4％。
5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种高速列车刹车片的摩擦材料，其特征在于：所述的紫铜粉、青铜粉、还原铁粉、氧化铬、碳化硅、锌粉的粒度都是200目；
所述的氧化铁、硫化锑、煅烧氧化铝的粒度都是325目；
所述的鳞片石墨、石油焦炭的粒度都是80目。
6.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的一种高速列车刹车片的摩擦材料的制备方法，其特征在于：将上述百分比重量的紫铜粉、青铜粉、紫铜纤维、还原铁粉、氧化铁、氧化铬、碳化硅、钛硅碳、硫化锑、煅烧氧化铝、鳞片石墨、锌粉、石油焦炭、芳纶浆柏放入犁耙式三维混料机中搅拌均匀；然后将混合料与预制钢背同时放入备用模具中，在温度：120℃-180℃，压力：80-120MPa下一次热压成型,制得摩擦块；随后将摩擦块放入固化箱，其中温度由常温经2小时升至220℃,保温2小时；再经1小时升至350℃，保温2小时；然后随炉温冷却至50℃以下即可制的成品。
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