專利名稱：一種粉末冶金摩擦材料及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種摩擦材料，尤其是ー種粉末冶金摩擦材料及其制造エ藝。
背景技術(shù)：
鐵路機車車輛閘瓦過去一直采用鑄鐵材料，它的摩擦系數(shù)不穩(wěn)，耐磨性差，并且易于斷裂，只能在120公里時速以下使用。后來出現(xiàn)了ー種合成材料閘瓦，就是基體組元采用酚醛樹脂、腰果樹脂等有機材料合成的摩擦材料，雖然采用這種合成材料在一定程度上改善了閘瓦的摩擦性能，但是它在夏季制動時易于粘結(jié)車輪，冬季又易于斷裂，列車時速超過 120公里時摩擦性能嚴(yán)重惡化。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，粉末冶金材料開始在閘瓦上得到應(yīng)用。已有技術(shù)的粉末冶金間瓦一般采用鐵基粉末冶金摩擦材料。雖然摩擦性能和抗斷裂性能均好于上述兩種材料，可以在120公里以上時速情況下使用，但是它在使用中易于形成粘結(jié)或金屬鑲嵌， 使車輪磨耗較大，產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，甚至使兩體式車輪輪箍脫落。另外，已有技術(shù)認(rèn)為，制動時的局部過熱現(xiàn)象會使ニ氧化硅、氧化鋁產(chǎn)生不良反應(yīng)，因而在高速重載情況下，粉末冶金摩擦材料組元中不宜含有ニ氧化硅、氧化鋁。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出ー種摩擦性能好、散熱快、 無粘結(jié)、無金屬鑲嵌的粉末冶金摩擦材料。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種粉末冶金摩擦材料，包括鐵粉、銅粉、鋅粉、石墨、銻粉、鉛粉、ニ硫化鉬、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的鐵基粉末。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個實施例，ー種粉末冶金摩擦材料進(jìn)ー步包括所述鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%，鉛粉3_8%，ニ硫化鉬1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，莫乃石5_8%，其余為鐵粉。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個實施例，ー種粉末冶金摩擦材料進(jìn)ー步包括所述莫乃石成分主要為氧化鋁、ニ氧化硅，該粉末材料中也可選用至少其中ー種材料制作。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個實施例，ー種粉末冶金摩擦材料進(jìn)ー步包括所述鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%，鉛粉3_8%，ニ硫化鉬1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，氧化鋁1. 5_6%，其余為鐵粉。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個實施例，ー種粉末冶金摩擦材料進(jìn)ー步包括所述鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%，鉛粉3_8%，ニ硫化鉬1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，ニ氧化硅1. 5_6%，其余為鐵粉。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個實施例，ー種粉末冶金摩擦材料進(jìn)ー步包括ー種粉末冶金摩擦材料的制造エ藝，エ藝步驟依次如下
A、混料將金屬粉末放入盆內(nèi)，放入適量機油將其混均勻，過篩后投入混料桶機混10 分鐘；然后將其它原材料倒入混料桶，繼續(xù)混10分鐘；最后進(jìn)行第三次投料，機混60分鐘，出料后過篩；
B、壓制將混合好的粉料按照一定的產(chǎn)品規(guī)格在壓模中成型，形成具有一定強度的壓
坯；
C、燒結(jié)將壓坯裝入燒結(jié)爐中，在一定的升溫速度、溫度、保溫時間和加壓壓カ下，進(jìn)行燒結(jié)，得到具有一定力學(xué)和摩擦磨損性能的燒結(jié)件；
D、機加工到設(shè)計尺寸。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的技術(shù)方案由于加大了銅的含量，因而使材料的導(dǎo)熱性較好，避免了莫乃石因過熱而產(chǎn)生不良反應(yīng)；由于成分中適量的銻、鋅、鉛形成共晶化合物，因而使材料具有良好的摩擦性能，起到抗粘結(jié)作用；由于成分中含有適量的磷，在燒結(jié)過程中，磷擴散形成磷化共晶網(wǎng)狀物，穩(wěn)定了摩擦系數(shù)，提高了材料的抗彎強度和抗剪強/又。
具體實施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖
和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。ー種粉末冶金摩擦材料，包括鐵粉、銅粉、鋅粉、石墨、銻粉、鉛粉、ニ硫化鉬、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的鐵基粉末。鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%,鉛粉 3-8%，ニ硫化鉬1-3%，石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%,莫乃石5_8%，其余為鐵粉。 本發(fā)明的技術(shù)方案由于加大了銅的含量，因而使材料的導(dǎo)熱性較好，避免了莫乃石因過熱而產(chǎn)生不良反應(yīng)。由于成分中適量的銻、鋅、鉛形成共晶化合物，因而使材料具有良好的摩擦性能，起到抗粘結(jié)作用。莫乃石成分主要為氧化鋁、ニ氧化硅，該粉末材料中也可選用至少其中ー種材料制作。鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%,鉛粉 3-8%，ニ硫化鉬1-3%，石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%,氧化鋁1. 5-6%,其余為鐵粉。鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%,鉛粉 3-8%，ニ硫化鉬1-3%，石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2_1%，ニ氧化硅1. 5_6%，其余為鐵粉。由于成分中含有適量的磷，在燒結(jié)過程中，磷擴散形成磷化共晶網(wǎng)狀物，穩(wěn)定了摩擦系數(shù)，提高了材料的抗彎強度和抗剪強度。ー種粉末冶金摩擦材料的制造エ藝，エ藝步驟依次如下
A、混料將金屬粉末放入盆內(nèi)，放入適量機油將其混均勻，過篩后投入混料桶機混10 分鐘；然后將其它原材料倒入混料桶，繼續(xù)混10分鐘；最后進(jìn)行第三次投料，機混60分鐘， 出料后過篩；
B、壓制將混合好的粉料按照一定的產(chǎn)品規(guī)格在壓模中成型，形成具有一定強度的壓
坯；
C、燒結(jié)將壓坯裝入燒結(jié)爐中，在一定的升溫速度、溫度、保溫時間和加壓壓カ下，進(jìn)行燒結(jié)，得到具有一定力學(xué)和摩擦磨損性能的燒結(jié)件；D、機加工到設(shè)計尺寸。 以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多祥的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.ー種粉末冶金摩擦材料，其特征在于包括鐵粉、銅粉、鋅粉、石墨、銻粉、鉛粉、ニ硫化鉬、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的鐵基粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%，鉛粉3_8%，ニ硫化鉬1_3%，石墨 6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，莫乃石5_8%，其余為鐵粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述莫乃石成分主要為氧化鋁、ニ氧化硅，該粉末材料中也可選用至少其中ー種材料制作。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%，鉛粉3_8%，ニ硫化鉬1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，氧化鋁1. 5_6%，其余為鐵粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的ー種粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述鐵基粉末中的組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0. 5-3%，鉛粉3_8%，ニ硫化鉬1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，ニ氧化硅1. 5_6%，其余為鐵粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種粉末冶金摩擦材料的制造エ藝，其特征在于工藝步驟依次如下A、混料將金屬粉末放入盆內(nèi)，放入適量機油將其混均勻，過篩后投入混料桶機混10 分鐘；然后將其它原材料倒入混料桶，繼續(xù)混10分鐘；最后進(jìn)行第三次投料，機混60分鐘， 出料后過篩；B、壓制將混合好的粉料按照一定的產(chǎn)品規(guī)格在壓模中成型，形成具有一定強度的壓坯；C、燒結(jié)將壓坯裝入燒結(jié)爐中，在一定的升溫速度、溫度、保溫時間和加壓壓カ下，進(jìn)行燒結(jié)，得到具有一定力學(xué)和摩擦磨損性能的燒結(jié)件；D、機加工到設(shè)計尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末冶金摩擦材料，包括鐵粉、銅粉、鋅粉、石墨、銻粉、鉛粉、二硫化鉬、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的鐵基粉末；其組分(重量百分比)為銅粉15-25%，鋅粉3-7%，銻粉0.5-3%，鉛粉3-8%，二硫化鉬1-3%，石墨6-12%，碳化硅1.5-4%，磷粉0.2-1%，莫乃石5-8%，其余為鐵粉；由于加大了銅的含量，因而使材料的導(dǎo)熱性較好，避免了莫乃石因過熱而產(chǎn)生不良反應(yīng);由于成分中適量的銻、鋅、鉛形成共晶化合物，因而使材料具有良好的摩擦性能，起到抗粘結(jié)作用;由于成分中含有適量的磷,在燒結(jié)過程中，磷擴散形成磷化共晶網(wǎng)狀物，穩(wěn)定了摩擦系數(shù)，提高了材料的抗彎強度和抗剪強度。
文檔編號C22C33/02GK102534379SQ20101058448
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者張云 申請人:張云