CN110650812B

CN110650812B - 烧结摩擦材料

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Publication number: CN110650812B
Application number: CN201780088994.9A
Authority: CN
Inventors: 久保田学; 水井直光; 石本史雄; 阿佐部和孝; 神田修; 中野晓; 中野武; 川崎一道; 岛添功
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2037-04-07
Also published as: BR112019020384A2; EP3608043A4; WO2018185944A1; US11534829B2; CN110650812A; JPWO2018185944A1; KR20190132501A; US20200038959A1; JP6858842B2; EP3608043A1

Abstract

本发明提供一种烧结摩擦材料，其是将混合粉末在800℃以上加压烧结而形成的，所述混合粉末以质量％计含有Cu和/或Cu合金：40.0～80.0％、Ni：0％以上且低于5.0％、Sn：0～10.0％、Zn：0～10.0％、VC：0.5～5.0％、Fe和/或Fe合金：2.0～40.0％、润滑材料：5.0～30.0％、以及金属氧化物和/或金属氮化物：1.5～30.0％，剩余部分由杂质构成。

Description

烧结摩擦材料

技术领域

本发明涉及烧结摩擦材料，特别是涉及铁道用烧结摩擦材料。

背景技术

在铁道车辆用的制动衬片及盘式制动片中使用了将金属粉粒体等烧结而形成的烧结摩擦材料。对于这些烧结摩擦材料而言，要求优异的摩擦特性，以及优异的耐磨损性。

例如，专利文献1及2中公开了含有Cu、Sn或Zn、石墨、润滑材料、以及研磨材料的烧结摩擦材料。另外，专利文献3及4中公开了含有热方面极其稳定的4a、5a、6a族的碳化物作为硬质粒子、将盘面擦伤而得到高摩擦系数的技术。另外，专利文献5中公开了使WC微细分散来提高Cu基材的高温强度、制造抗衰退性优异的烧结摩擦材料的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-106932号公报

专利文献2：日本特开昭63-109131号公报

专利文献3：日本特开平05-179232号公报

专利文献4：日本特开平09-222143号公报

专利文献5：日本特开2007-107067号公报

发明内容

发明所要解决的课题

日本的新干线、德国的ICE(Intercity-Express)、法国的TGV(Traina GrandeVitesse)等高铁车辆的行驶速度达到0～70km/小时的低速范围、大于70且170km/小时的中速范围、大于170且280km/小时的高速范围、大于280km/小时的超高速范围。因此，对于铁道用的烧结摩擦材料而言，不仅在低速范围～中速范围，而且在高速范围、超高速范围中也要求发挥优异的摩擦特性及耐磨损性。

在铁道用的制动器摩擦材料中，摩擦特性和耐磨损性是所谓的折衷选择关系。即，在为了提高摩擦特性而想要提高摩擦系数时，制动时的摩擦材料的磨损量增大，耐磨损性变差，摩擦材料的寿命缩短。其结果是，由于摩擦材料的更换频率增加，因此经济性变差。

另一方面，在想要提高耐磨损性时，摩擦系数减小，因此从安全性的观点考虑是不优选的。因此，现状是尚未开发出兼具优异的摩擦特性和耐磨损性的铁道用烧结摩擦材料。

本发明的目的在于解决上述的问题，提供在低速范围、中速范围、高速范围及大于280km/小时的超高速范围中兼具摩擦特性和耐磨损性的综合特性优异的铁道用的烧结摩擦材料。

用于解决课题的方法

本发明是为了解决上述课题而开发的，以下述的烧结摩擦材料作为主旨。

(1)一种烧结摩擦材料，其是将混合粉末在800℃以上加压烧结而形成的，所述混合粉末以质量％计含有：

Cu和/或Cu合金：40.0～80.0％、

Ni：0％以上且低于5.0％、

Sn：0～10.0％、

Zn：0～10.0％、

VC：0.5～5.0％、

Fe和/或Fe合金：2.0～40.0％、

润滑材料：5.0～30.0％、以及

金属氧化物和/或金属氮化物：1.5～30.0％，剩余部分由杂质构成。

(2)根据上述(1)所述的烧结摩擦材料，其中，

所述润滑材料含有选自下述中的一种以上：

石墨：5.0～15.0％、

六方氮化硼：3.0％以下、

二硫化钼：3.0％以下、

云母：3.0％以下、以及

选自二硫化钨、硫化铁、硫化铬、硫化铜及冰铜中的一种以上：10.0％以下。

(3)根据上述(1)或(2)所述的烧结摩擦材料，其中，

所述金属氧化物和/或金属氮化物含有选自氧化镁、锆砂、二氧化硅、氧化锆、富铝红柱石及氮化硅中的一种以上。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的烧结摩擦材料，其中，

所述Fe合金包含选自铬铁、钨铁、钼铁及不锈钢中的一种以上。

发明效果

根据本发明，可以得到在低速范围、中速范围、高速范围及大于280km/小时的超高速范围中兼具优异的摩擦特性和耐磨损性的铁道用的烧结摩擦材料。

附图说明

图1是用于说明制动试验中使用的台式试验机的概要的图。

具体实施方式

本发明人等对在低速范围、中速范围、高速范围、以及大于280km/小时的超高速范围中的摩擦特性及耐磨损性进行了调查及研究。而且，由于在实用上特别重要的速度范围为中高速范围～超高速范围，因此对160～365km/小时的摩擦特性及耐磨损性进行了综合性的评价。

其结果发现，通过公知的加压烧结法对将基体成分设为Cu主体、且含有适当量的钒碳化物(以下表示为VC)的混合粉末进行烧结而形成的烧结摩擦材料在上述的速度范围兼具优异的摩擦特性及耐磨损性。

需要说明的是，本发明的烧结摩擦材料是烧结材料。本烧结材料由加压烧结时的烧结温度决定烧结材料的结构(烧结颈的粗细、粉末粒子彼此的结合状态、烧结材料内部的空孔的分散状况等)。对于这些结构，在目前的测定技术及分析技术下，极难通过数值限定等加以特定。因此，本发明的烧结摩擦材料如上所述将加压烧结时的烧结温度包含在发明特定事项中。

以下，对本发明的烧结摩擦材料进行详细说明。

1.化学组成

如上所述，本发明的烧结摩擦材料用于铁道车辆用的制动衬片或盘式制动片。成为烧结摩擦材料的原料的混合粉末含有下面的组成(基体及分散剂)。混合粉末的各粒子的粒径没有特别限定，作为一例，为1～1000μm。以下，关于混合粉末的组成的“％”指质量％。

1-1.基体(基材)

Cu和/或Cu合金：40.0～80.0％

铜(Cu)作为烧结摩擦材料的基体(基材)而发挥功能。Cu具有高导热性。因此，能够抑制制动时(摩擦时)制动对象(制动盘等)与烧结摩擦材料的界面温度的上升，抑制发生过度的烧熔。因此，烧结摩擦材料的耐磨损性提高。

混合粉末中的Cu和/或Cu合金的总含量低于40.0％时，无法获得上述效果。另一方面，如果上述的总含量超过80.0％，则摩擦系数过度增大。在该情况下，过度发生因附着于制动对象(例如制动盘等)的滑动面而导致的摩擦，烧结摩擦材料的耐磨损性降低。

因此，Cu和/或Cu合金的总含量为40.0～80.0％。上述总含量优选为50.0％以上，更优选为55.0％以上，进一步优选为60.0％以上。另外，优选为75.0％以下，更优选为70.0％以下，进一步优选为67.0％以下。

Ni：0％以上且低于5.0％

镍(Ni)固溶于基材的Cu中，具有提高基材的熔点、提高高温下的强度的效果，因此可以根据需要而含有。但是，如果Ni含量为5.0％以上，则有时烧结性降低。因此，Ni含量设为低于5.0％。Ni含量优选为3.0％以下。在想要获得上述效果的情况下，优选Ni含量为0.5％以上。

Sn：0～10.0％

Sn(锡)由于是熔点比Cu低的金属，因此在烧结的加热工序中出现熔融相而使粉体彼此通过表面张力而相互吸引。其结果是，烧结体的密度增高，弯曲强度也提高。因此，可以根据需要而含有。但是，在Sn含量过剩的情况下，耐热性变差，易发生衰退。因此，Sn含量设为10.0％以下。Sn含量优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下。在想要获得上述效果的情况下，Sn含量优选为0.3％以上，更优选为0.5％以上。

Zn：0～10.0％

Zn(锌)由于是熔点比Cu低的金属，因此在烧结的加热工序出现熔融相而使粉体彼此通过表面张力而相互吸引。其结果是，烧结体的密度增高，弯曲强度也提高。因此，可以根据需要而含有。然而，在Zn含量过剩的情况下，耐热性变差，易发生衰退。因此，Zn含量设为10.0％以下。Zn含量优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下。在想要获得上述效果的情况下，Zn含量优选为0.3％以上，更优选为0.5％以上。

需要说明的是，在复合含有上述的Sn及Zn的情况下，其总含量优选低于5.0％，更优选为4.0％以下。

1-2.分散剂

VC：0.5～5.0％

钒碳化物(VC)是硬质粒子，以粒子的形式包含在基体中。对于含有VC所带来的特性提高而言，具有提高耐磨损性的效果和提高摩擦系数的效果两者。这是由于，VC作为硬质粒子刮擦制动对象(制动盘等)的滑动面，从而去除生成在滑动面的氧化膜，具有稳定地产生附着的效果，同时也作为润滑材料而发挥功能，从而还具有降低摩擦材料的磨损量的效果。

根据这样的VC的特别的功能，可以获得下述的两个效果。即，(a)在虽然具有高摩擦系数、但耐磨损特性相对差的摩擦材料中添加VC时，可以获得显著提高耐磨损特性的效果。另外，(b)在虽然耐磨损特性优异、但摩擦系数相对低的摩擦材料中添加VC时，可以获得提高摩擦系数的效果。因此，通过VC的添加，可以改善摩擦材料的特性平衡。其结果是能够获得兼具作为目前的折衷关系的摩擦特性和耐磨损性的摩擦材料。

然而，如果VC的含量过高，则烧结摩擦材料的烧结性降低，耐磨损性降低。因此，VC含量设为0.5～5.0％。VC含量优选为0.6％以上，更优选为1.0％以上。另外，VC含量优选为3.0％以下，更优选为2.5％以下。

Fe和/或Fe合金：2.0～40.0％

铁(Fe)及Fe合金以粒子或凝聚体的形式包含在基体中，通过提高基体的强度而提高烧结摩擦材料的耐磨损性。另外，与盘中的Fe反应，产生被称为同质合金(ともがね)效应的附着摩擦，提高摩擦系数。混合粉末中的Fe和/或Fe合金的总含量低于2.0％时，无法获得上述效果。另一方面，如果上述的总含量超过40.0％，则不仅易发生过度附着，而且烧结摩擦材料的烧结性降低，耐磨损性反而降低。

因此，Fe和/或Fe合金的总含量设为2.0～40.0％。上述总含量优选为5.0％以上，更优选为10.0％以上，进一步优选为12.0％以上。另外，优选为35.0％以下，更优选为30.0％以下，进一步优选为25.0％以下。

需要说明的是，如果Fe含量过高，则易发生过度附着，烧结摩擦材料的耐磨损性反而降低。因此，Fe单体的含量优选为20.0％以下，更优选为15.0％，进一步优选为12.0％以下。

另外，作为Fe合金，可以列举例如：铬铁(FeCr)、钨铁(FeW)、钼铁(FeMo)及不锈钢，可以含有选自这些的一种以上。Fe合金的总含量优选为20.0％以下，更优选为18.0％以下，进一步优选为16.0％以下。

在本说明书中，铬铁包含JIS G 2303(1998)所规定的高碳铬铁(FCrH0～FCrH5)、中碳铬铁(FCrM3、FCrM4)及低碳铬铁(FCrL1～FCrL4)中的一种以上。

另外，钨铁是指具有JIS G 2306(1998)所规定的化学组成的钨铁(FW)。另外，钼铁包含JIS G 2307(1998)所规定的高碳钼铁(FMoH)及低碳钼铁(FMoL)中的一种以上。

而且，在本说明书中，不锈钢是指含有50质量％以上的Fe和10.5％以上的铬的合金钢，更优选指JIS G 4304(2012)所规定的不锈钢。例如，可以是上述JIS标准中规定的以SUS403、SUS420为代表的马氏体系不锈钢，也可以是以SUS430为代表的铁素体系不锈钢，也可以是以SUS304、SUS316、SUS316L为代表的奥氏体系不锈钢，也可以是以SUS329J1为代表的奥氏体/铁素体系不锈钢，还可以是以SUS630为代表的沉淀硬化型不锈钢。

润滑材料：5.0～30.0％

本发明的烧结摩擦材料含有润滑材料。在润滑材料的含量低于5.0％的情况下，有时摩擦系数的稳定化不足，另一方面，在超过30.0％时，烧结性变差，不仅有时无法获得足够的烧结体强度，而且有时耐磨损性也变差。因此，润滑材料的含量为5.0～30.0％。

作为润滑材料，优选包含选自石墨、六方氮化硼、二硫化钼、云母、二硫化钨、硫化铁、硫化铬、硫化铜及冰铜中的一种以上。作为润滑材料，特别优选在以下所示的范围含有石墨。对其理由进行说明。

石墨：5.0～15.0％

本说明书中所说的石墨包含天然石墨和人工石墨。在加压烧结后的烧结摩擦材料中，石墨以粒子的形式包含在基体中。石墨作为润滑材料而发挥功能，使摩擦系数稳定化，减少烧结摩擦材料的磨损量。在石墨含量低于5.0％时，有时无法获得上述效果。另一方面，石墨含量超过15.0％时，在加压烧结时无法将混合粉末充分烧结，其结果是存在烧结摩擦材料的耐磨损性降低的隐患。因此，石墨含量优选设为5.0～15.0％。石墨含量优选为8.0％以上，更优选为9.0％以上。另外，石墨含量优选为13.0％以下，更优选为12.0％以下。

另外，作为润滑材料，也可以含有选自下述(a)～(d)中的一种以上。

(a)六方氮化硼：3.0％以下

(b)二硫化钼：3.0％以下

(c)云母：3.0％以下

(d)选自二硫化钨、硫化铁、硫化铬、硫化铜及冰铜中的一种以上：10.0％以下

选自六方氮化硼(h-BN)、二硫化钼(MoS₂)、云母(mica)、以及二硫化钨(WS₂)、硫化铁(FeS)、硫化铬(CrS)、硫化铜(Cu₂S)及冰铜的一种以上均作为润滑材料而发挥功能。这些润滑材料与石墨一样，使烧结摩擦材料的摩擦系数稳定化，可以获得优异的摩擦特性。

但是，如果这些各润滑材料的含量过剩，则烧结摩擦材料的烧结性降低，耐磨损性降低。因此，六方氮化硼的含量为3.0％以下，二硫化钼的含量为3.0％以下，云母的含量为3.0％以下，选自二硫化钨、硫化铁、硫化铬、硫化铜及冰铜中的一种以上的总含量为10.0％以下。

冰铜是JIS H 0500(1998)的铜压延制品术语序号5400中记载的物质，主要由硫化铁和硫化铜构成。硫化铁、硫化铜分别单独地作为润滑材料发挥作用。另外，也可以将硫化铁及硫化铜制成混合物使用。上述的冰铜可以以硫化铁和硫化铜的混合物的形式使用，而且廉价，因此从经济性的观点考虑是有利的。

金属氧化物和/或金属氮化物：1.5～30.0％

金属氧化物和/或金属氮化物均作为硬质粒子而发挥功能。在加压烧结后的烧结摩擦材料中，它们以粒子的形式包含在基体中。金属氧化物和/或金属氮化物均通过刮擦制动对象(制动盘等)的滑动面而去除生成在滑动面的氧化膜，稳定地产生附着。由此，能够抑制烧结摩擦材料相对于制动对象(制动盘等)的摩擦系数的降低，可以获得优异的摩擦特性。

金属氧化物和/或金属氮化物的总含量低于1.5％时，无法获得优异的摩擦特性。另一方面，如果它们的总含量超过30.0％，则烧结摩擦材料的烧结性降低。在该情况下，烧结摩擦材料的耐磨损性降低。因此，金属氧化物和/或金属氮化物的总含量设为1.5～30.0％。上述的总含量优选为2.0％以上，更优选为4.0％以上。另外，总含量优选为25.0％以下，更优选为20.0％以下，进一步优选为15.0％以下。

另外，作为金属氧化物和/或金属氮化物，可以列举例如：氧化镁(MgO)、锆砂(ZrSiO₄)、二氧化硅(SiO₂)、氧化锆(ZrO₂)、富铝红柱石(3Al₂O₃·2SiO₂～2Al₂O₃·SiO₂)及氮化硅(Si₃N₄)，可以含有选自其中的一种以上。

烧结摩擦材料用的混合粉末的剩余部分是杂质。这里，杂质是在工业上制造混合粉末时由原料或制造环境等混入的物质，是指在不对本发明的烧结摩擦材料造成不良影响的范围内允许的物质。

2.关于烧结摩擦材料

本发明的烧结摩擦材料是将上述的混合粉末在800℃以上加压烧结而形成的。本发明的烧结摩擦材料通过在以Cu为主体的基体中特别含有VC，从而兼具优异的摩擦特性和耐磨损性。

3.制造方法

对本发明的烧结摩擦材料的制造方法的一例进行说明。本发明的烧结摩擦材料的制造方法的一例包括混合粉末制造工序、成型工序、加压烧结工序。上述制造方法还可以包括压印工序和/或切削加工工序。以下，对各工序进行说明。

3-1.混合粉末制造工序

准备上述的基体用及分散剂用的粉粒体。使用公知的混合机混合(mixing)准备的粉粒体，制造混合粉末。公知的混合机例如是球磨机或V型混合机。

3-2.成型工序

将制造的混合粉末成型为给定的形状，制造压粉体。在混合粉末的成型中，可以应用公知的成型法。例如，通过加压成型法制造上述压粉体。具体而言，准备用于成型给定形状的模具(die)。将混合粉末填充于模具内。填充于模具的粉粒体通过加压机以公知的压力进行加压，成型为压粉体。加压机的压力例如为196N/mm²以上。成型可以在大气中进行。

3-3.加压烧结工序

对于制造的压粉体实施公知的加压烧结法，制造烧结摩擦材料。例如，在加压烧结装置内的石墨板上配置压粉体。然后，在内周面配置有高频加热线圈的框体状的框架内堆叠配置有压粉体的石墨板进行收纳。然后，对最上层的石墨板赋予压力对压粉体进行加压，并且在烧结气体氛围中以给定的烧结温度进行烧结。

加压烧结可以在公知的条件下实施。加压烧结时的烧结温度设为800℃以上。但是，铜的熔点为1083℃。因此，加压烧结时的烧结温度需要设定为低于1083℃。优选的烧结温度为800～1000℃。加压烧结时对压粉体赋予的压力例如为0.2～2.0N/mm²。加压烧结时的上述烧结温度下的保持时间例如为60～120分钟。加压烧结时的气体氛围例如为AX气体(氨分解气体、N₂∶H₂＝1∶3)、AX气体与N₂气体的混合气体(5～20％的H₂气体、N₂气体的混合气体)、或Ar气体等。

通过上述加压烧结，在压粉体内的粉粒体的接触部形成烧结颈，制造上述的烧结摩擦材料。

3-4.压印工序

可以在加压烧结工序后实施压印工序。在压印工序中，在冷条件下对加压烧结工序后的烧结摩擦材料进行加压，调整烧结摩擦材料的形状。

3-5.切削工序

可以在加压烧结工序后或压印工序后实施切削工序。在切削工序中，对烧结摩擦材料进行切削加工，制成希望的形状。

通过以上的制造工序，可制造本发明的烧结摩擦材料。在烧结摩擦材料为制动衬片的情况下，将一个或多个烧结摩擦材料固定于安装板部件，并安装于铁道车辆。

以下，通过实施例对本发明进行更具体地说明，但本发明并不限定于这些实施例。

实施例1

制造了具有表1所示的组成的混合粉末。需要说明的是，在本实施例中，进行了重视摩擦特性的成分设计。

[表1]

具体而言，将原料投入V型混合机后，以转速20～40rpm进行20～100分钟的混合，制造了混合粉末。然后，使用各混合粉末通过成型加工制造了压粉体。在成型加工中，将混合粉末填充于由超硬合金制成的模具后，以约343N/mm²进行加压，将压粉体成型。

通过加压烧结法对压粉体进行加压烧结，形成了烧结摩擦材料。具体而言，在石墨板上配置压粉体。然后，在内周面配置有高频加热线圈的框体状的框架内堆叠配置了压粉体的石墨板进行收纳。在950℃下进行60分钟的加热，以1.0N/mm²对压粉体进行加压，并对压粉体进行烧结，制造了烧结摩擦材料。加压烧结中的框架内的气体氛围为AX气体和N₂气体的混合气体(5％的H₂气体、和剩余部分：N₂气体的混合气体)。通过以上的制造工序，制造了烧结摩擦材料。

[制动试验]

使用制造的烧结摩擦材料实施了制动试验。在制动试验中，使用了图1所示的台式试验机。台式试验机具备制动盘、飞轮、电动机、以及卡钳。制动盘通过轴与飞轮及电动机连结。制动盘的材质为SCM440钢，通过淬火回火，拉伸强度为1000MPa。需要说明的是，制动盘为新干线所使用的制动盘的约1/2尺寸，直径为400mm，厚度为20mm。

将4个烧结摩擦材料(衬垫)安装在安装板上。然后，准备2套安装了4个烧结摩擦材料的安装板，将该安装板分别安装于卡钳的左右内面。各烧结摩擦材料是长方体，宽度为38mm，长度为55mm，高度为15mm。4个烧结摩擦材料在从制动盘的中心起半径170mm的假想圆上围绕制动盘的中心轴分别错开25°排列为一列。

[制动试验中的摩擦系数测定]

然后，实施了制动试验。具体而言，对于旋转的制动盘，将安装于卡钳的左右内面的烧结摩擦材料以一定压力2.24kN按压至制动盘的两面(施加制动)，测定转矩，求出了摩擦系数。将开始实施制动时的盘制动的速度(制动初速度)设定为160、240、300、325、365km/小时，以各制动初速度求出了摩擦系数。在各制动初速度下，施加3次制动，求出摩擦系数，将3次摩擦系数的平均值定义为该制动初速度下的平均摩擦系数。平均摩擦系数的值越高，摩擦特性越优异。

[制动试验中的磨损量]

求出在上述各制动初速度的制动试验的前后的烧结摩擦材料的质量差，根据得到的质量差求出了1次制动试验中制动盘每一面的烧结摩擦材料的平均磨损量(g/单面)。具体而言，在将烧结摩擦材料安装于安装板的状态下，在试验前测定总体的质量，在3次制动后，以相同的状态测定总体的质量，按每1套求出其质量差。然后，将左右2套的质量差进行总计后，除以制动次数3，再除以套数2，将得到的值定义为该制动速度下的平均磨损量(g/单面·次)。平均磨损量的值越低，耐磨损性越优异。

[试验结果]

将标记D1～D3的试验结果示于表2。另外，为了对160～365km/小时的摩擦特性及耐磨损性进行综合性评价，在表2中一起示出了对160、240、300、325、365km/小时的各测定值的平均值进行计算而得到的值。

[表2]

需要说明的是，由于烧结摩擦材料的摩擦系数及磨损量很大程度上依赖于成分及制造条件，因此需要根据与作为基准的材料的相对差来评价本发明的效果。在摩擦特性的评价中，与作为基准的比较例相比，在平均摩擦系数增加了0.01以上的情况下，判断为确认到提高效果。另外，即使在平均摩擦系数的增加小或减少了的情况下，只要该值在全部的制动速度下为0.30以上，就判断为在实用上没有问题。

另外，在耐磨损性的评价中，与作为基准的比较例相比，在平均磨损量减少了1.0g/单面·次以上的情况下，判断为确认到提高效果。另外，在平均磨损量的测定结果中，由于比较容易产生波动，因此在平均磨损量增加的情况或减少的情况下，其变化量低于1.0g/单面·次时，由于为误差的范围内，因此判断为没有变化。

参照表2，相对于平均磨损量为8.568(g/单面·次)的比较例D1，添加了VC的D2及D3的摩擦材料的平均磨损量均大幅减少，耐磨损性大幅改善。平均摩擦系数随VC的添加而稍有降低，但在全部的制动速度下大大超过0.30，判定为在实用上没有问题。由此可知，可以通过添加VC而综合性地赋予优异的特性。

实施例2

为了系统地评价VC含量的影响，进一步进行了调查。制造了具有表3所示的组成的混合粉末。需要说明的是，在本实施例中也与实施例1同样地进行了重视摩擦特性的成分设计。

[表3]

烧结摩擦材料的制造条件、摩擦特性及耐磨损性的评价方法以及评价基准与实施例1相同。将标记E1～E4的试验结果示于表4。

[表4]

参照表4，相对于平均磨损量为3.750(g/单面·次)的比较例E1，添加了VC的E2～E4的摩擦材料的平均磨损量均明显减少，改善了耐磨损性。平均摩擦系数随VC的添加而稍有降低，但在全部的制动速度下大大超过0.30，判定为在实用上没有问题。由此可知，可以通过添加VC而综合性地赋予优异的特性。

实施例3

制造了具有表5所示的组成的混合粉末。需要说明的是，在本实施例中进行了重视耐磨损性的成分设计。

[表5]

烧结摩擦材料的制造条件、摩擦特性及耐磨损性的评价方法以及评价基准与实施例1相同。将标记F1～F4的试验结果示于表6。

[表6]

参照表6，相对于比较例F1添加了VC的F2及相对于比较例F3添加了VC的F4的平均摩擦系数均增加，改善了摩擦特性。另一方面，平均磨损量的变化小，原本良好的耐磨损特性没有变化。由此可知，可以通过添加VC而综合性地赋予优异的特性。

实施例4

为了系统地评价VC含量的影响，进一步进行了调查。制造了具有表7所示的组成的混合粉末。需要说明的是，在本实施例中，与实施例3同样地进行了重视耐磨损性的成分设计。

[表7]

烧结摩擦材料的制造条件、摩擦特性及耐磨损性的评价方法以及评价基准与实施例1相同。将标记G1～G6的试验结果示于表8。

[表8]

参照表8，相对于比较例G1，添加了VC的G2～G6的平均摩擦系数均增加，改善了摩擦特性。另一方面，平均磨损量的变化小，原本平均磨损量为2.880(g/单面·次)的良好的耐磨损特性没有变化。由此可知，可以通过添加VC而综合性地赋予优异的特性。

工业实用性

根据本发明，可以得到在低速范围、中速范围、高速范围及大于280km/时的超高速范围中兼具优异的摩擦特性和耐磨损性的铁道用的烧结摩擦材料。

Claims

1.一种烧结摩擦材料，其是将混合粉末在800℃以上加压烧结而形成的，所述混合粉末以质量％计含有：

Cu和/或Cu合金：40.0～80.0％、

Ni：0％以上且低于5.0％、

Sn：0～10.0％、

Zn：0～10.0％、

VC：0.5～5.0％、

Fe和/或Fe合金：2.0～40.0％、

润滑材料：5.0～30.0％、以及

2.根据权利要求1所述的烧结摩擦材料，其中，

所述润滑材料包含选自下述中的一种以上：

石墨：5.0～15.0％、

六方氮化硼：3.0％以下、

二硫化钼：3.0％以下、

云母：3.0％以下、以及

3.根据权利要求1或2所述的烧结摩擦材料，其中，

所述金属氧化物和/或金属氮化物包含选自氧化镁、锆砂、二氧化硅、氧化锆、富铝红柱石及氮化硅中的一种以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的烧结摩擦材料，其中，