CN107675065A - 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法 - Google Patents

一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107675065A
CN107675065A CN201710918849.0A CN201710918849A CN107675065A CN 107675065 A CN107675065 A CN 107675065A CN 201710918849 A CN201710918849 A CN 201710918849A CN 107675065 A CN107675065 A CN 107675065A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
copper
slide plate
rail vehicle
light rail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710918849.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107675065B (zh
Inventor
杜怀兵
黄树华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Xinan Aviation Machinery Co Ltd
Original Assignee
Guizhou Xinan Aviation Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Xinan Aviation Machinery Co Ltd filed Critical Guizhou Xinan Aviation Machinery Co Ltd
Priority to CN201710918849.0A priority Critical patent/CN107675065B/zh
Publication of CN107675065A publication Critical patent/CN107675065A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107675065B publication Critical patent/CN107675065B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/04—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing tin or lead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/105—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/18—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles using bow-type collectors in contact with trolley wire
    • B60L5/20—Details of contact bow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0084—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ carbon or graphite as the main non-metallic constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0089—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with other, not previously mentioned inorganic compounds as the main non-metallic constituent, e.g. sulfides, glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Abstract

本发明涉及带电滑动摩擦材料技术领域，特别涉及一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板；由以下按质量份计的原料组成：铜粉38～42、铁粉12～18、石墨7～12、碳化钨3～8、锡粉2～4、镍粉1～3、钼粉1～3、二硫化钼1～3、钨粉3～8、钆粉2～5、硅粉8～12、碳酸镁3～6、铬粉1～3；本发明以铜粉为基体组元，通过加入强化组元，从而对基体进行强化；通过加入润滑组元，从而增加受电弓滑板磨损过程中表面的光滑度以及减少使用过程中，受电弓滑板受电流及电弧烧蚀的磨损量，根据实际运用在轻轨车辆上后受电弓滑板磨损量降至3.1mm/万机车公里，导线磨损量降至0.0056mm2/万机车公里，极大的减少了更换频率。

Description

一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法
技术领域
本发明涉及带电滑动摩擦材料技术领域，特别涉及一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法。
背景技术
受电弓滑板是电力机车获得动力来源的重要集电元件，安装在受电弓的顶部，直接与接触网导线接触。受电弓滑板在静止或滑动状态下从接触网导线上获得电流，为机车供应电力。受电弓滑板的好坏将直接影响轨道运输的效率和效益。如果受电弓滑板质量不好，将使接触网导线产生异常磨损，使用期大大缩短，或者接触网导线将受电弓滑板磨偏后直接接触到受电弓，导致停车事故。接触网导线与受电弓滑板的异常消耗还使得维修费用大大增加。
目前，我国铁路电气化路段中采用的受电弓滑板主要有：纯碳滑板、浸金属碳滑板、粉末冶金滑板。纯碳滑板机械强度低，易脆性折断和破损，引起弓网事故，且电阻大，易引起接触网导线过热氧化，加速导线磨耗；浸金属碳滑板机械强度略高于纯碳滑板，但抗冲击力不足，大部分在没有磨耗到极限前就发生断裂、掉块，使用过程中需要整形，成本高；粉末冶金滑板是以金属铁和铜粉末为基本成分，添加一些润滑成分如炭、铅和二氧化钼等硫化物，通过机械混合使各种成分均匀分布后，利用液压机将混料模压成型，后将毛坯高温烧结，最后浸入润滑油制得，由于粉末冶金材料时金属体，和导线材质相近，而且导线是静态，滑板是动态，所以粉末冶金滑板对导线磨耗较大。而且在使用中易产生电弧。
随着我国铁路的飞速发展，电路电气化的普及，对此过程中运用的电弓滑板的要求越来越高，显然目前传统的电弓滑板于无法满足飞速发展的铁路需求，因此，对现有的电弓滑板进行改进，提高其机械强度、抗冲击性能等综合性能，降低导线磨耗是目前电弓滑板研究的重要方向
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，由以下按质量份计的原料组成：铜粉38～42、铁粉12～18、石墨7～12、碳化钨3～8、锡粉2～4、镍粉1～3、钼粉1～3、二硫化钼1～3、钨粉3～8、钆粉2～5、硅粉8～12、碳酸镁3～6、铬粉1～3。
由以下按质量份计的原料组成：铜粉40、铁粉15、石墨9、碳化钨5、锡粉3、镍粉2、钼粉2、二硫化钼2、钨粉5、钆粉3、硅粉10、碳酸镁5、铬粉2。
所述铜粉，纯度≥99.5％，粒度为20～75μm，树枝状；所述铁粉，纯度≥98％，粒度为20～75μm，海绵状；所述石墨，纯度≥92％，粒度为20～40μm，颗粒状；所述碳化钨，纯度≥99.5％，灰色粉剂；所述锡粉，纯度≥99.5％，粒度为20～75μm，滴状；所述镍粉，纯度≥99.5％，粒度为20～63μm，球状；所述钼粉，纯度≥99％，粒度为20～40μm，银灰色粉剂；所述二硫化钼，纯度≥97％，粒度为20～45μm，层状粉剂；所述钨粉，纯度≥99％，粒度为38～45μm，深灰色粉剂；所述钆粉，纯度≥99％，粒度为20～50μm，银白色粉剂；所述硅粉，纯度≥95％。
所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：将铜粉和铁粉分别在在氨分解气体中还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：将石墨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料进行混料处理，得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在500～800Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从500℃升到900±50℃；接着在900±50℃时保温180～240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在500～800MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从500℃升到900±50℃；接着在900±50℃时保温180～240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得粗品；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
进一步，石磨在烘干之前，还包括将石磨进行球磨的步骤，球磨时间是1～3h。
进一步，铜粉的还原处理，是在400～450℃下进行，铁粉的还原处理是在600～700℃下进行。
所述的烘干，温度为150～200℃。
所述的混料处理，是将各原料在转速为30～60r/min的条件下，混合6～12h即可。
综上所述，本发明的有益效果在于：以铜粉为基体组元，通过加入铁粉、镍粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉等强化组元，从而对基体进行强化；通过加入石墨、碳化钨、钼粉和二硫化钼等润滑组元，从而增加受电弓滑板磨损过程中表面的光滑度以及减少使用过程中，受电弓滑板受电流及电弧烧蚀的磨损量。使用本技术方案制备的受电弓滑板，使用过程中无需与润滑块配套使用，而且受电弓滑板自身以及接触网导线的磨损量都比较小，增加了受电弓滑板以及接触网导线的寿命，减少更换频率，受电弓滑板磨损量降至3.1mm/万机车公里，导线磨损量降至0.0056mm2/万机车公里。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，由以下按质量份计的原料组成：铜粉38g、铁粉12g、石墨7g、碳化钨3g、锡粉2g、镍粉1g、钼粉1g、二硫化钼1g、钨粉3g、钆粉2g、硅粉8g、碳酸镁3g、铬粉1g。
所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：在氨分解气体中，将铜粉在400℃下进行还原处理3h，将铁粉在600℃下进行还原处理3h；
和铁粉分别在还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：先将石磨球磨1～3h后，再将球磨后的石磨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别在150℃下进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料在转速为30r/min的条件下，进行混料6h，即得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在500Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20min；再以5℃/min的升温速度从500℃升到850℃；接着在850℃时保温180min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在500MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20min；再以5℃/min的升温速度从500℃升到850℃；接着在850℃时保温180min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得粗品；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
实施例2
一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，由以下按质量份计的原料组成：铜粉42g、铁粉18g、石墨12g、碳化钨8g、锡粉4g、镍粉3g、钼粉3g、二硫化钼3g、钨粉8g、钆粉5g、硅粉12g、碳酸镁6g、铬粉3g。
所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：在氨分解气体中，将铜粉在450℃下进行还原处理3h，将铁粉在700℃下进行还原处理3h；
和铁粉分别在还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：先将石磨球磨1～3h后，再将球磨后的石磨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别在200℃下进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料在转速为60r/min的条件下，进行混料12h，即得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在800Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温30min；再以8℃/min的升温速度从500℃升到950℃；接着在950℃时保温240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在800MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温30min；再以8℃/min的升温速度从500℃升到950℃；接着在950℃时保温240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
实施例3
一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，由以下按质量份计的原料组成：铜粉40g、铁粉15g、石墨9g、碳化钨5g、锡粉3g、镍粉2g、钼粉2g、二硫化钼2g、钨粉5g、钆粉3g、硅粉10g、碳酸镁5g、铬粉2g。
所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：在氨分解气体中，将铜粉在430℃下进行还原处理3h，将铁粉在650℃下进行还原处理3h；
和铁粉分别在还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：先将石磨球磨1～3h后，再将球磨后的石磨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别在180℃下进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料在转速为45r/min的条件下，进行混料10h，即得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在680Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以10℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温25min；再以7℃/min的升温速度从500℃升到900℃；接着在900℃时保温200min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在680MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以10℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温25min；再以7℃/min的升温速度从500℃升到900℃；接着在900℃时保温200min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
实施例4
一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，由以下按质量份计的原料组成：铜粉38g、铁粉18g、石墨7g、碳化钨8g、锡粉2g、镍粉3g、钼粉1g、二硫化钼3g、钨粉3g、钆粉5g、硅粉8g、碳酸镁6g、铬粉1g。
所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：在氨分解气体中，将铜粉在400℃下进行还原处理3h，将铁粉在700℃下进行还原处理3h；
和铁粉分别在还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：先将石磨球磨1～3h后，再将球磨后的石磨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别在150℃下进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料在转速为60r/min的条件下，进行混料6h，即得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在800Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20min；再以8℃/min的升温速度从500℃升到900℃；接着在900℃时保温240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在800MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温30min；再以5℃/min的升温速度从500℃升到950℃；接着在950℃时保温240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得粗品；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
实施例5
一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，由以下按质量份计的原料组成：铜粉42g、铁粉12g、石墨12g、碳化钨3g、锡粉4g、镍粉1g、钼粉3g、二硫化钼1g、钨粉8g、钆粉2g、硅粉12g、碳酸镁3g、铬粉3g。
所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：在氨分解气体中，将铜粉在450℃下进行还原处理3h，将铁粉在600℃下进行还原处理3h；
和铁粉分别在还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：先将石磨球磨1～3h后，再将球磨后的石磨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别在200℃下进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料在转速为30～60r/min的条件下，进行混料6～12h，即得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在800Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20min；再以8℃/min的升温速度从500℃升到900℃；接着在900℃时保温240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在500MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温30min；再以5℃/min的升温速度从500℃升到950℃；接着在950℃时保温220min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得粗品；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
分别对本实施例1～5的铜基受电弓滑板的材料性能进行测定，以申请号201510952423.8《一种铜基受电弓滑板材料及其制备方法》公开的铜基受电弓滑板材料作为对照，将铜基受电弓滑板运用到某型轻轨车上，结果如表1所示：

Claims (8)

1.一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板，其特征在于，由以下按质量份计的原料组成：铜粉38～42、铁粉12～18、石墨7～12、碳化钨3～8、锡粉2～4、镍粉1～3、钼粉1～3、二硫化钼1～3、钨粉3～8、钆粉2～5、硅粉8～12、碳酸镁3～6、铬粉1～3。
2.如权利要求1所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板，其特征在于，由以下按质量份计的原料组成：铜粉40、铁粉15、石墨9、碳化钨5、锡粉3、镍粉2、钼粉2、二硫化钼2、钨粉5、钆粉3、硅粉10、碳酸镁5、铬粉2。
3.如权利要求1或2所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板，其特征在于，所述铜粉，纯度≥99.5％，粒度为20～75μm，树枝状；所述铁粉，纯度≥98％，粒度为20～75μm，海绵状；所述石墨，纯度≥92％，粒度为20～40μm，颗粒状；所述碳化钨，纯度≥99.5％，灰色粉剂；所述锡粉，纯度≥99.5％，粒度为20～75μm，滴状；所述镍粉，纯度≥99.5％，粒度为20～63μm，球状；所述钼粉，纯度≥99％，粒度为20～40μm，银灰色粉剂；所述二硫化钼，纯度≥97％，粒度为20～45μm，层状粉剂；所述钨粉，纯度≥99％，粒度为38～45μm，深灰色粉剂；所述钆粉，纯度≥99％，粒度为20～50μm，银白色粉剂；所述硅粉，纯度≥95％。
4.如权利要求1所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：
a、还原处理：将铜粉和铁粉分别在在氨分解气体中还原处理3h，再冷至室温，过筛即可；
b、烘干：将石墨、碳化钨、锡粉、镍粉、钼粉、二硫化钼、钨粉、钆粉、硅粉、碳酸镁和铬粉分别进行烘干处理，保温3h后随炉冷却即可；
(2)混料：将步骤(1)中处理好的各原料进行混料处理，得混料；
(3)压制成型：将步骤(3)中的混料，倒入压制模具中，在500～800Mpa压力下，压制制得压坯；
(4)预烧结：将压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从500℃升到900±50℃；接着在900±50℃时保温180～240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得毛坯；
(5)复压：将步骤(5)所得的毛坯在500～800MPa的压制压力下进行复压，制得复压坯；
(6)复烧结：将复压坯置于烧结炉中分层堆放，每层之间用石磨盘隔开，在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到500℃；温度升至500℃后保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从500℃升到900±50℃；接着在900±50℃时保温180～240min；保温结束后随炉冷却到60℃以下，制得粗品；
(7)整形：将粗品经整形即制得本发明铜基受电弓滑板。
5.如权利要求4所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，其特征在于，石磨在烘干之前，还包括将石磨进行球磨的步骤，球磨时间是1～3h。
6.如权利要求4所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，其特征在于，铜粉的还原处理，是在400～450℃下进行，铁粉的还原处理是在600～700℃下进行。
7.如权利要求4所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述的烘干，温度为150～200℃。
8.如权利要求4所述的轻轨车辆用铜基受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述的混料处理，是将各原料在转速为30～60r/min的条件下，混合6～12h即可。
CN201710918849.0A 2017-09-30 2017-09-30 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法 Active CN107675065B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710918849.0A CN107675065B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710918849.0A CN107675065B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107675065A true CN107675065A (zh) 2018-02-09
CN107675065B CN107675065B (zh) 2019-05-28

Family

ID=61137761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710918849.0A Active CN107675065B (zh) 2017-09-30 2017-09-30 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107675065B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108929967A (zh) * 2018-06-21 2018-12-04 济南大学 一种增强自清洁受电弓滑板
CN109136624A (zh) * 2018-09-12 2019-01-04 贵州新安航空机械有限责任公司 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法
CN109158611A (zh) * 2018-10-18 2019-01-08 大同新成新材料股份有限公司 一种基于粉末冶金的铜基受电弓滑板制备工艺
CN111360243A (zh) * 2020-04-24 2020-07-03 长沙迈特锐新材料有限公司 一种高性能的自润滑铜基受电弓滑板材料及其制备方法
CN112063880A (zh) * 2020-08-04 2020-12-11 贵州新安航空机械有限责任公司 一种单轨车用铜基粉末冶金受电弓滑板材料及其制备方法
CN112296328A (zh) * 2020-09-24 2021-02-02 山东鲁银新材料科技有限公司 一种铁路受电弓滑板的制备方法
CN114632934A (zh) * 2022-02-17 2022-06-17 贵州新安航空机械有限责任公司 一种双层铜合金粉末冶金受电弓滑板及其制作工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0865806A (ja) * 1994-08-26 1996-03-08 Hitachi Ltd 粒子分散強化合金型集電摺動材及びその製造方法
EP1041056A2 (en) * 1999-03-30 2000-10-04 Railway Technical Research Institute Titanium- and copper-containing carbon composite material and process for the production thereof
CN1360082A (zh) * 2000-12-21 2002-07-24 高福池 整体自润滑耐磨复合材料
CN103785837A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 无锡荡口通和纺织机械厂 一种粉末冶金复压复烧工艺
CN105543534A (zh) * 2015-12-18 2016-05-04 中国科学院兰州化学物理研究所 一种铜基受电弓滑板材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0865806A (ja) * 1994-08-26 1996-03-08 Hitachi Ltd 粒子分散強化合金型集電摺動材及びその製造方法
EP1041056A2 (en) * 1999-03-30 2000-10-04 Railway Technical Research Institute Titanium- and copper-containing carbon composite material and process for the production thereof
CN1360082A (zh) * 2000-12-21 2002-07-24 高福池 整体自润滑耐磨复合材料
CN103785837A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 无锡荡口通和纺织机械厂 一种粉末冶金复压复烧工艺
CN105543534A (zh) * 2015-12-18 2016-05-04 中国科学院兰州化学物理研究所 一种铜基受电弓滑板材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.М.费多尔钦科等: "《粉末冶金复合减摩材料》", 31 July 1985, 北京市粉末冶金研究所 *
何林: "《坡缕石及其微纳米材料的改性与工程应用》", 31 July 2012, 国防工业出版社 *
徐润泽: "《粉末冶金结构材料学》", 31 December 1998, 中南工业大学出版社 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108929967A (zh) * 2018-06-21 2018-12-04 济南大学 一种增强自清洁受电弓滑板
CN109136624A (zh) * 2018-09-12 2019-01-04 贵州新安航空机械有限责任公司 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法
CN109158611A (zh) * 2018-10-18 2019-01-08 大同新成新材料股份有限公司 一种基于粉末冶金的铜基受电弓滑板制备工艺
CN111360243A (zh) * 2020-04-24 2020-07-03 长沙迈特锐新材料有限公司 一种高性能的自润滑铜基受电弓滑板材料及其制备方法
CN111360243B (zh) * 2020-04-24 2022-04-01 长沙迈特锐新材料有限公司 一种高性能的自润滑铜基受电弓滑板材料及其制备方法
CN112063880A (zh) * 2020-08-04 2020-12-11 贵州新安航空机械有限责任公司 一种单轨车用铜基粉末冶金受电弓滑板材料及其制备方法
CN112296328A (zh) * 2020-09-24 2021-02-02 山东鲁银新材料科技有限公司 一种铁路受电弓滑板的制备方法
CN112296328B (zh) * 2020-09-24 2022-12-30 山东鲁银新材料科技有限公司 一种铁路受电弓滑板的制备方法
CN114632934A (zh) * 2022-02-17 2022-06-17 贵州新安航空机械有限责任公司 一种双层铜合金粉末冶金受电弓滑板及其制作工艺
CN114632934B (zh) * 2022-02-17 2024-03-15 贵州新安航空机械有限责任公司 一种双层铜合金粉末冶金受电弓滑板及其制作工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN107675065B (zh) 2019-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107675065B (zh) 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法
CN102034561B (zh) 轨道车辆用炭基滑块材料及其制备方法
CN105778405B (zh) 车用铁基粉末冶金复合摩擦材料及其制备方法
CN111360243B (zh) 一种高性能的自润滑铜基受电弓滑板材料及其制备方法
CN105778406A (zh) 车用铜基粉末冶金复合摩擦材料及其制备方法
CN109136624A (zh) 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法
CN106868335B (zh) 一种汽车起动机碳刷材料及其制备方法
CN109182833B (zh) 一种以球形铬粉为强化相的铜基粉末冶金受电弓滑板材料及其制备方法
CN102923008B (zh) 高速铁路受电弓炭基滑板材料及其制备方法
CN101165818A (zh) 受流器滑块用炭基复合材料及其制备方法
CN107617748B (zh) 一种铜/石墨导电滑板材料的制备方法
CN112063880B (zh) 一种单轨车用铜基粉末冶金受电弓滑板材料及其制备方法
CN1281431C (zh) 一种受电弓滑板及其制备方法
CN108585860B (zh) 一种铜基复合材料受电弓滑板的制备工艺
CN102002621B (zh) 受流器滑块用炭基复合材料及其制备方法
CN110436924B (zh) 一种高速列车受电弓用浸铜炭滑板材料及其制备方法
CN107460361B (zh) 一种高速列车功能分区受电弓滑板及其制造工艺
CN113102757B (zh) 金属基复合材料制动闸片及其制备方法
CN104550868A (zh) 受电弓浸金属碳滑板的真空压力浸渗的方法
CN110436925B (zh) 一种高速列车受电弓用纯炭滑板及其制备方法
CN103464767A (zh) 一种铜-二硫化钨复合材料电刷-滑环系统
CN113118434A (zh) 高速动车组制动闸片及其制备方法
CN106329266A (zh) 一种动车组接地回流装置用电刷
KR100290315B1 (ko) 집전기마찰판용 조성물 및 이를 이용한 마찰판의 제조방법
KR101683666B1 (ko) 전동차 팬터그래프 집전마찰판 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant