CN109136624A - 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 - Google Patents
一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109136624A CN109136624A CN201811062995.9A CN201811062995A CN109136624A CN 109136624 A CN109136624 A CN 109136624A CN 201811062995 A CN201811062995 A CN 201811062995A CN 109136624 A CN109136624 A CN 109136624A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- shaped charge
- charge liner
- granularity
- purity
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 29
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 21
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 claims description 13
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 8
- 241000555268 Dendroides Species 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 4
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N copper tungsten Chemical compound [Cu].[W] SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- B22F1/0007—
-
- 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
- B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
- B22F1/065—Spherical particles
-
- 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
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/145—Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
-
- 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
- B22F3/02—Compacting only
-
- 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
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
- B22F3/1007—Atmosphere
-
- 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
- B22F3/162—Machining, working after consolidation
-
- 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
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
-
- 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
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/006—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of flat products, e.g. sheets
-
- 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
- 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
- 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
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/247—Removing material: carving, cleaning, grinding, hobbing, honing, lapping, polishing, milling, shaving, skiving, turning the surface
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法。所述单轨车辆用粉末冶金滑板原料中，按质量百分比计算，铜粉占60～85％、钨粉占3～8％、铁粉占1～5％、石墨占7～15％、碳化钛占1～5％、镍粉占1～3％、氧化锆占1～3％；历经原材料预处理、称料、混料、压坯、预烧结、复压、复烧、机加整形等加工步骤；经过特殊的原料配比和加工工艺，加工出性能优异的单轨车辆用粉末冶金滑板，粉末冶金滑板自身以及接触网导线的磨损量都远小于TB/T1842.1中的要求，有效增加了粉末冶金滑板以及接触网导线的寿命，减少更换频率，节约成本，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法。
背景技术
接触网系统是机车系统的重要组成部分，良好的载流性能是提高列车运行速度的关键因素。滑板与接触网导线直接接触来获得电流，为机车供应电力。在接触网一定的前提下，滑板应满足以下性能要求：良好的导电性、抑制离线电弧的产生和抗电弧烧伤性、良好的减摩耐磨性能、足够的强度、环境适应性强等。
目前已有的粉末冶金滑板对接触网导线的磨耗十分严重，自润滑性能、导电性能以及耐磨损性能较低，市场急需一种强度高、抗冲击性好、有较好的导电性、耐电弧以及较低的固有电阻、耐热性高、热传导性良好、耐磨性和减摩性好、自润滑性好、电腐蚀性好、使用寿命较长的粉末冶金滑板。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法，目的在于克服已有粉末冶金滑板对接触网导线磨耗大的缺陷，提高粉末冶金滑板的自润滑性能、导电性能以及耐磨损性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种单轨车辆用粉末冶金滑板，包括以下重量份原料：
铜粉60～85份、钨粉3～8份、铁粉1～5份、石墨7～15份、碳化钛1～5份、镍粉1～3份、氧化锆1～3份；即按质量百分比计算，铜粉占60～85％、钨粉占3～8％、铁粉占1～5％、石墨占7～15％、碳化钛1～5占％、镍粉占1～3％、氧化锆占1～3％。
优选的，所述单轨车辆用粉末冶金滑板包括以下重量份原料：
铜粉68份、钨粉3份、铁粉3份、石墨15份、碳化钛5份、镍粉3份、氧化锆3份；即按质量百分比计算，铜粉占68％、钨粉占3％、铁粉占3％、石墨占15％、碳化钛占5％、镍粉占3％、氧化锆占3％。
优选的，所述单轨车辆用粉末冶金滑板原料中，各组元规格如下：
铜粉：纯度≥99.5％，粒度20～75μm，微观形状为树枝状；
钨粉：纯度≥99％，粒度38～45μm，微观形状为深灰色粉剂；
铁粉：纯度≥98％，粒度20～75μm，微观形状为海绵状；
石墨：纯度≥92％，粒度20～40μm，微观形状为颗粒状；
碳化钛：纯度≥99.5％，粒度31～45μm，微观形状为浅灰色粉剂；
镍粉：纯度≥99.5％，粒度20～63μm，微观形状为球状；
氧化锆：纯度≥97％，粒度20～52μm，微观形状为白色粉剂。
进一步地，所述单轨车辆用粉末冶金滑板原料中，各组元规格如下：
铜粉：纯度99.8％，粒度35μm，微观形状为树枝状；
钨粉：纯度99.3％，粒度45μm，微观形状为深灰色粉剂；
铁粉：纯度98％，粒度20μm，微观形状为海绵状；
石墨：纯度93.8％，粒度23μm，微观形状为颗粒状；
碳化钛：纯度99.5％，粒度36μm，微观形状为浅灰色粉剂；
镍粉：纯度99.9％，粒度63μm，微观形状为球状；
氧化锆：纯度97.9％，粒度37μm，微观形状为白色粉剂。
一种单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法，包括以下步骤：
a、原材料预处理：分别取铜粉和铁粉，于不同温度下进行还原处理，再分别于密闭环境下，在氨分解气体环境中保温3小时后冷至室温，按各组元的粒度标准过筛，取筛下部分干燥贮存备用；所述氨分解气体中，氮气的体积分数为73％，氢气的体积分数为25％，其余为氨气和其他气体；所述保温温度分别为铁粉和铜粉相应的还原温度；
分别取石墨、钨粉、碳化钛、镍粉、氧化锆，分别经1～3h的球磨处理，按各组元的粒度标准过筛；分别取筛下部分于150～200℃的烘干温度下烘至含水量均≤3％，分别保温3小时后随炉冷却，冷却至20～60℃时恒温静置；
b、称料：按重量份计，分别称取各组元，干燥密封保存备用；
c、混料：取上述称取的各组元，放入V型混料机中混料均匀，混料转速为30～60r/min，混料时间为6～12h；
d、压坯：取上述混料结束的均匀混合料，称料，倒入压制模具中，于500～800MPa的压制压力下，制成压坯；
e、预烧结：取上述压坯过程制得的压坯，按层叠放，每层压坯之间用石墨盘隔开，送入加压烧结炉中进行预烧结，制得粉末冶金滑板毛坯；
f、复压：取上述预烧结结束的粉末冶金滑板毛坯，再于500～800MPa的压力下进行复压，制得半成品粉末冶金滑板；
g、复烧：取上述复压结束的半成品粉末冶金滑板，按层叠放，每层粉末冶金滑板之间用石墨盘隔开，在加压烧结炉中进行复烧，制得粗品粉末冶金滑板；
h、机加整形：取上述复烧结束的粗品粉末冶金滑板，进行机加整形，刮平去粗，质检合格后包装密封。
优选的，所述铜粉的还原温度为400～450℃，铁粉的还原温度为600～700℃。
优选的，所述预烧结方法如下：
在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到400℃，保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从400℃升到650±50℃，保温180～240min；保温结束后随炉冷却至温度≤60℃，取出粉末冶金滑板毛坯；所述按分解气体中，氮气的体积分数为81～89％，氢气的体积分数为9～17％，其余为氨气和其他气体。
优选的，所述复烧方法如下：
在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到600℃，保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从600℃升到850±50℃，保温240～360min；保温结束后随炉冷却至温度≤60℃，取出粗品粉末冶金滑板；所述按分解气体中，氮气的体积分数为85～91％，氢气的体积分数为7～13％，其余为氨气和其他气体。
优选的，所述铁粉和铜粉还原反应结束后，还可分别烘至含水量均≤5％，并分别研磨制目标粒度。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明以铜粉、钨粉为基体制备铜钨系材料，通过加入铁粉、镍粉等强化组元，从而对基体进行强化；通过加入石墨等润滑组元，从而增加粉末冶金滑板磨损过程中表面的光滑度；通过加入碳化钛、氧化锆等组元，减少使用过程中，粉末冶金滑板抗电弧烧蚀能力；
同时，本发明在研制出合理有效的粉末冶金滑板的原料基础上，结合特殊的粉末冶金滑板制造工艺，将加工出的粉末冶金滑板与相应的润滑脂配套使用，粉末冶金滑板自身以及接触网导线的磨损量都远小于TB/T1842.1中的要求，有效增加了粉末冶金滑板以及接触网导线的寿命，减少更换频率，节约成本，节约资源。
附图说明
图1是本发明提供的单轨车辆用粉末冶金滑板的加工工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步作详细的说明，但本发明提供的技术方案不仅包括实施例中展现的内容。
实施例1
本实施例提供了一种型号的单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法，具体过程如下：
按质量百分比计算，本实施例提供的单轨车辆用粉末冶金滑板的原料组元中，铜粉占68％、钨粉占3％、铁粉占3％、石墨占15％、碳化钛占5％、镍粉占3％、氧化锆占3％；
各组元规格如下：
铜粉：纯度99.8％，粒度35μm，微观形状为树枝状；
钨粉：纯度99.3％，粒度45μm，微观形状为深灰色粉剂；
铁粉：纯度98％，粒度20μm，微观形状为海绵状；
石墨：纯度93.8％，粒度23μm，微观形状为颗粒状；
碳化钛：纯度99.5％，粒度36μm，微观形状为浅灰色粉剂；
镍粉：纯度99.9％，粒度63μm，微观形状为球状；
氧化锆：纯度97.9％，粒度37μm，微观形状为白色粉剂。
本实施例提供的单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法如下：
a、原材料预处理：分别取铜粉和铁粉，于不同温度下进行还原处理，再分别于密闭环境下，在氨分解气体环境中保温3小时后冷至室温，按各组元的粒度标准过筛，取筛下部分干燥贮存备用；所述氨分解气体中，氮气的体积分数为73％，氢气的体积分数为25％，其余为氨气和其他气体；所述保温温度分别为铁粉和铜粉相应的还原温度；所述铜粉的还原温度为400℃，铁粉的还原温度为600℃；
分别取石墨、钨粉、碳化钛、镍粉、氧化锆，分别经1h的球磨处理，即每种组元都研磨1h；按各组元的粒度标准过筛，其中所述铜粉粒度35μm，钨粉粒度45μm，铁粉粒度20μm，石墨粒度23μm，碳化钛粒度36μm，镍粉粒度63μm，氧化锆粒度37μm；分别取筛下部分于150℃的烘干温度下烘至含水量均为3％，分别保温3小时后随炉冷却，冷却至20℃时恒温静置；
b、称料：按重量份计，分别称取各组元，干燥密封保存备用；
c、混料：取上述称取的各组元，放入V型混料机中混料均匀，混料转速为60r/min，混料时间为6h；
d、压坯：取上述混料结束的均匀混合料，称料，利用液压机及特定模具，称取一定量的混合料倒入模具中，表面刮平，并于500MPa的压制压力下，制成压坯；
e、预烧结：取上述压坯过程制得的压坯，按层叠放，每层压坯之间用石墨盘隔开，送入钟罩式加压烧结炉中进行预烧结，制得粉末冶金滑板毛坯；所述预烧结方法为：在氨分解气体保护下，以8℃/min的升温速度从室温升到400℃，保温20min；再以5℃/min的升温速度从400℃升到600℃，保温240min；保温结束后随炉冷却至温度为60℃，取出粉末冶金滑板毛坯；所述按分解气体中，氮气的体积分数为81％，氢气的体积分数为17％，其余为氨气和其他气体；
f、复压：取上述预烧结结束的粉末冶金滑板毛坯，再于500MPa的压力下进行复压，制得半成品粉末冶金滑板；
g、复烧：取上述复压结束的半成品粉末冶金滑板，按层叠放，每层粉末冶金滑板之间用石墨盘隔开，在钟罩式加压烧结炉中进行复烧，制得粗品粉末冶金滑板；所述复烧方法为：在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到600℃，保温30min；再以8℃/min的升温速度从600℃升到800℃，保温360min；保温结束后随炉冷却至温度为60℃，取出粗品粉末冶金滑板；所述按分解气体中，氮气的体积分数为91％，氢气的体积分数为7％，其余为氨气和其他气体；
h、机加整形：取上述复烧结束的粗品粉末冶金滑板，根据图纸要求对其进行机加整形，刮平去粗，质检合格，即得成品单轨车辆用粉末冶金滑板，包装密封，干燥贮存。
在本实施例中，随机抽取一件成品单轨车辆用粉末冶金滑板，对其进行各项性能测试，测试结果如表1所示：
表1
实施例2
本实施例提供了一种型号的单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法，具体过程如下：
按质量百分比计算，本实施例提供的单轨车辆用粉末冶金滑板的原料组元中，铜粉占80％、钨粉占8％、铁粉占1％、石墨占7％、碳化钛占1％、镍粉占1％、氧化锆占2％；
各组元规格如下：
铜粉：纯度99.5％，粒度75μm，微观形状为树枝状；
钨粉：纯度99％，粒度45μm，微观形状为深灰色粉剂；
铁粉：纯度98％，粒度75μm，微观形状为海绵状；
石墨：纯度92％，粒度20μm，微观形状为颗粒状；
碳化钛：纯度99.5％，粒度31μm，微观形状为浅灰色粉剂；
镍粉：纯度99.5％，粒度63μm，微观形状为球状；
氧化锆：纯度97％，粒度20μm，微观形状为白色粉剂。
本实施例提供的单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法如下：
a、原材料预处理：分别取铜粉和铁粉，于不同温度下进行还原处理，再分别于密闭环境下，在氨分解气体环境中保温3小时后冷至室温，按各组元的粒度标准过筛，取筛下部分干燥贮存备用；所述氨分解气体中，氮气的体积分数为73％，氢气的体积分数为25％，其余为氨气和其他气体；所述保温温度分别为铁粉和铜粉相应的还原温度；所述铜粉的还原温度为450℃，铁粉的还原温度为700℃；
分别取石墨、钨粉、碳化钛、镍粉、氧化锆，分别经1～3h的球磨处理，按各组元的粒度标准过筛，其中所述铜粉粒度75μm，钨粉粒度45μm，铁粉粒度75μm，石墨粒度20μm，碳化钛粒度31μm，镍粉粒度63μm，氧化锆粒度20μm；分别取筛下部分于200℃的烘干温度下烘至含水量均为1％，分别保温3小时后随炉冷却，冷却至60℃时恒温静置；
b、称料：按重量份计，分别称取各组元，干燥密封保存备用；
c、混料：取上述称取的各组元，放入V型混料机中混料均匀，混料转速为30r/min，混料时间为12h；
d、压坯：取上述混料结束的均匀混合料，称料，利用液压机及特定模具，称取一定量的混合料倒入模具中，表面刮平，并于800MPa的压制压力下，制成压坯；
e、预烧结：取上述压坯过程制得的压坯，按层叠放，每层压坯之间用石墨盘隔开，送入钟罩式加压烧结炉中进行预烧结，制得粉末冶金滑板毛坯；所述预烧结方法为：在氨分解气体保护下，以15℃/min的升温速度从室温升到400℃，保温30min；再以8℃/min的升温速度从400℃升到700℃，保温240min；保温结束后随炉冷却至温度为35℃，取出粉末冶金滑板毛坯；所述按分解气体中，氮气的体积分数为89％，氢气的体积分数为9％，其余为氨气和其他气体；
f、复压：取上述预烧结结束的粉末冶金滑板毛坯，再于500MPa的压力下进行复压，制得半成品粉末冶金滑板；
g、复烧：取上述复压结束的半成品粉末冶金滑板，按层叠放，每层粉末冶金滑板之间用石墨盘隔开，在钟罩式加压烧结炉中进行复烧，制得粗品粉末冶金滑板；所述复烧方法为：在氨分解气体保护下，以8℃/min的升温速度从室温升到600℃，保温20min；再以5～8℃/min的升温速度从600℃升到900℃，保温240min；保温结束后随炉冷却至温度为40℃，取出粗品粉末冶金滑板；所述按分解气体中，氮气的体积分数为85％，氢气的体积分数为13％，其余为氨气和其他气体；
h、机加整形：取上述复烧结束的粗品粉末冶金滑板，根据图纸要求对其进行机加整形，刮平去粗，质检合格，即得成品单轨车辆用粉末冶金滑板，包装密封，干燥贮存。
在本实施例中，随机抽取一件成品单轨车辆用粉末冶金滑板，对其进行各项性能测试，测试结果如表2所示：
表2
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种单轨车辆用粉末冶金滑板，其特征在于，包括以下重量份原料：
铜粉60～85份、钨粉3～8份、铁粉1～5份、石墨7～15份、碳化钛1～5份、镍粉1～3份、氧化锆1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种单轨车辆用粉末冶金滑板，其特征在于，包括以下重量份原料：
铜粉68份、钨粉3份、铁粉3份、石墨15份、碳化钛5份、镍粉3份、氧化锆3份。
3.根据权利要求1所述的一种单轨车辆用粉末冶金滑板，其特征在于，所述原料各组元规格如下：
铜粉：纯度≥99.5％，粒度20～75μm，微观形状为树枝状；
钨粉：纯度≥99％，粒度38～45μm，微观形状为深灰色粉剂；
铁粉：纯度≥98％，粒度20～75μm，微观形状为海绵状；
石墨：纯度≥92％，粒度20～40μm，微观形状为颗粒状；
碳化钛：纯度≥99.5％，粒度31～45μm，微观形状为浅灰色粉剂；
镍粉：纯度≥99.5％，粒度20～63μm，微观形状为球状；
氧化锆：纯度≥97％，粒度20～52μm，微观形状为白色粉剂。
4.根据权利要求2所述的一种单轨车辆用粉末冶金滑板，其特征在于，所述原料各组元规格如下：
铜粉：纯度99.8％，粒度35μm，微观形状为树枝状；
钨粉：纯度99.3％，粒度45μm，微观形状为深灰色粉剂；
铁粉：纯度98％，粒度20μm，微观形状为海绵状；
石墨：纯度93.8％，粒度23μm，微观形状为颗粒状；
碳化钛：纯度99.5％，粒度36μm，微观形状为浅灰色粉剂；
镍粉：纯度99.9％，粒度63μm，微观形状为球状；
氧化锆：纯度97.9％，粒度37μm，微观形状为白色粉剂。
5.一种单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、原材料预处理：分别取铜粉和铁粉，于不同温度下进行还原处理，再分别于密闭环境下，在氨分解气体环境中保温3小时后冷至室温，按各组元的粒度标准过筛，取筛下部分干燥贮存备用；
分别取石墨、钨粉、碳化钛、镍粉、氧化锆，分别经1～3h的球磨处理，按各组元的粒度标准过筛；分别取筛下部分于150～200℃的烘干温度下烘至含水量均≤3％，分别保温3小时后随炉冷却，冷却至20～60℃时恒温静置；
b、称料：按重量份计，分别称取各组元，干燥密封保存备用；
c、混料：取上述称取的各组元，放入V型混料机中混料均匀，混料转速为30～60r/min，混料时间为6～12h；
d、压坯：取上述混料结束的均匀混合料，称料，倒入压制模具中，于500～800MPa的压制压力下，制成压坯；
e、预烧结：取上述压坯过程制得的压坯，按层叠放，每层压坯之间用石墨盘隔开，送入加压烧结炉中进行预烧结，制得粉末冶金滑板毛坯；
f、复压：取上述预烧结结束的粉末冶金滑板毛坯，再于500～800MPa的压力下进行复压，制得半成品粉末冶金滑板；
g、复烧：取上述复压结束的半成品粉末冶金滑板，按层叠放，每层粉末冶金滑板之间用石墨盘隔开，在加压烧结炉中进行复烧，制得粗品粉末冶金滑板；
h、机加整形：取上述复烧结束的粗品粉末冶金滑板，进行机加整形，刮平去粗，质检合格后包装密封。
6.根据权利要求5所述的一种单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法，其特征在于，所述铜粉的还原温度为400～450℃，铁粉的还原温度为600～700℃。
7.根据权利要求5所述的一种单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法，其特征在于，所述预烧结方法如下：
在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到400℃，保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从400℃升到650±50℃，保温180～240min；保温结束后随炉冷却至温度≤60℃，取出粉末冶金滑板毛坯。
8.根据权利要求5所述的一种单轨车辆用粉末冶金滑板的加工方法，其特征在于，所述复烧方法如下：
在氨分解气体保护下，以8～15℃/min的升温速度从室温升到600℃，保温20～30min；再以5～8℃/min的升温速度从600℃升到850±50℃，保温240～360min；保温结束后随炉冷却至温度≤60℃，取出粗品粉末冶金滑板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811062995.9A CN109136624A (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811062995.9A CN109136624A (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109136624A true CN109136624A (zh) | 2019-01-04 |
Family
ID=64825043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811062995.9A Pending CN109136624A (zh) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109136624A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110257664A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-20 | 河南科技大学 | 一种铜基复合材料及其制备方法 |
| CN110791676A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-14 | 西安工业大学 | 一种导轨用自润滑铜基复合材料及其制备方法 |
| CN110981486A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-10 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种多元碳化物受电弓碳滑条材料制备方法 |
| 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 (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06276604A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 集電用すり板 |
| JPH11124643A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Aichi Prefecture | 集電摺動材料 |
| DE19524708C2 (de) * | 1995-07-10 | 2000-01-05 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Stromabnehmer für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug |
| CN104388740A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 铜基石墨与锆粉末冶金复合材料及其制备方法 |
| 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 |
| CN107460361A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-12-12 | 西南交通大学 | 一种高速列车功能分区受电弓滑板及其制造工艺 |
| CN107675065A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-09 | 贵州新安航空机械有限责任公司 | 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法 |
-
2018
- 2018-09-12 CN CN201811062995.9A patent/CN109136624A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06276604A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 集電用すり板 |
| DE19524708C2 (de) * | 1995-07-10 | 2000-01-05 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Stromabnehmer für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug |
| JPH11124643A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Aichi Prefecture | 集電摺動材料 |
| CN104388740A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-03-04 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 铜基石墨与锆粉末冶金复合材料及其制备方法 |
| 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 |
| CN107460361A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-12-12 | 西南交通大学 | 一种高速列车功能分区受电弓滑板及其制造工艺 |
| CN107675065A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-09 | 贵州新安航空机械有限责任公司 | 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张静平等: "铜基复合材料的研究", 《稀有金属快报》 * |
| 徐润泽: "《粉末冶金结构材料学》", 31 December 1998 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110257664A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-09-20 | 河南科技大学 | 一种铜基复合材料及其制备方法 |
| CN110791676A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-14 | 西安工业大学 | 一种导轨用自润滑铜基复合材料及其制备方法 |
| CN110791676B (zh) * | 2019-10-25 | 2021-06-18 | 西安工业大学 | 一种导轨用自润滑铜基复合材料及其制备方法 |
| CN110981486A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-10 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种多元碳化物受电弓碳滑条材料制备方法 |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109136624A (zh) | 一种单轨车辆用粉末冶金滑板及其加工方法 | |
| CN107675065B (zh) | 一种轻轨车辆用铜基受电弓滑板及其制备方法 | |
| CN102280241B (zh) | 一种铁硅铝软磁粉末的制造工艺 | |
| CN105925869B (zh) | 一种低密度高熵合金材料及其制备方法 | |
| CN104480342B (zh) | 一种高摩擦系数耐腐蚀铜基刹车材料及其制备方法 | |
| 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 | |
| CN106133955B (zh) | 蓄电器件的负极材料 | |
| CN101519198A (zh) | 一种正极材料磷酸铁锂的制备方法 | |
| CN102554216A (zh) | 一种水雾化铁铜合金粉末及制造方法 | |
| CN111463416A (zh) | 一种低成本低膨胀率长循环天然石墨基复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN101078094A (zh) | 一种高容量Mg2Ni型贮氢合金非晶带材及其制备方法 | |
| CN103894598A (zh) | 一种铁基粉末冶金大风叶嵌件及其生产工艺 | |
| SE541758C2 (en) | Iron-based alloy powder for powder metallurgy, and sinter-forged member | |
| CN109468487A (zh) | 一种碳化钨增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 | |
| CN110229989B (zh) | 一种多元硬质合金及其制备方法 | |
| CN106702191B (zh) | 一种钛铁钇基贮氢材料和中间合金及制备方法 | |
| CN106683914B (zh) | 一种低压电器用铜基电触头材料及其制备方法 | |
| CN1827301A (zh) | 一种颗粒整形方法及其装置 | |
| CN104362015B (zh) | 一种铜钨触头材料的制备方法 | |
| CN108409315B (zh) | 一种铝电解用铁酸镍基陶瓷惰性阳极材料及其制备方法 | |
| CN1754972A (zh) | 一种MH－Ni电池用高容量稀土－镁基多相贮氢合金及其制备方法 | |
| KR20130044627A (ko) | 음극 활물질, 및 이를 포함하는 이차전지 | |
| CN104550868A (zh) | 受电弓浸金属碳滑板的真空压力浸渗的方法 | |
| US6261517B1 (en) | Rare earth metal-nickel hydrogen storage alloy, a method for producing the same, and anode for nickel-hydrogen rechargeable battery |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190104 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |