一種高速列車剎車片的摩擦材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速列車剎車片的摩擦材料及制備方法，具體涉及粉末冶金材料。本發(fā)明由以下百分比重量的組分組成：紫銅粉13.2?23.2％；青銅粉14.6?24.6％；紫銅纖維8.7?18.7％；還原鐵粉8.5?18.5％；氧化鐵2?12％；氧化鉻0.6?1.6％；碳化硅1.3?2.3％；鈦硅碳2.3?4.3％；硫化銻3.2?13.2％；煅燒氧化鋁0.4?1.4％；鱗片石墨1.5?11.5％；鋅粉0.8?1.8％；石油焦炭1.5?3.5％；芳綸漿柏0.4?1.4％。本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有半金屬基合成剎車片摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、無法滿足高速列車制動(dòng)需要的問題進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn),改進(jìn)后抗熱沖擊性能好,不開裂,熱沖擊溫度可達(dá)550℃。在摩擦升溫的情況下摩擦系數(shù)平穩(wěn)變化摩擦系數(shù)在0.50?0.55之間平穩(wěn)變化，磨損率較低使用壽命長(zhǎng)。
【專利說明】
一種高速列車剎車片的摩擦材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金材料，具體涉及一種高速列車剎車片的摩擦材料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)運(yùn)輸?shù)谋憬菪院褪孢m性要求也不斷提高。列車高速化已成為列車運(yùn)輸發(fā)展的必然趨勢(shì)，相對(duì)帶來的安全問題也越來越受到人們的重視。研究表明列車速度每提高一倍，其制動(dòng)功率將增加8倍，因此對(duì)提速車輛所使用的制動(dòng)材料提出了相當(dāng)嚴(yán)格的技術(shù)要求。理論研究和實(shí)車運(yùn)營(yíng)狀況表明，現(xiàn)有的常規(guī)制動(dòng)材料，如半金屬基合成材料，無論是摩擦系數(shù)和列車運(yùn)行平穩(wěn)性，還是耐磨性、導(dǎo)熱性、制動(dòng)距離等方面均不能滿足提速車輛的需要，在列車行駛速度大于200Km/h的制動(dòng)過程中，由于摩擦制動(dòng)，列車的動(dòng)能幾乎全部轉(zhuǎn)化為摩擦熱，使摩擦副的溫升很高，致使傳統(tǒng)半金屬基合成剎車片的摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、剎車片老化、開裂、磨損加劇、使用壽命縮短，無法滿足高速列車制動(dòng)需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供供一種摩擦系數(shù)變化平穩(wěn)、基體不易老化開裂、磨損率低的高速列車剎車片的摩擦材料及制備方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種高速列車剎車片的摩擦材料，其特征在于:由以下百分比重量的組分組成:
[0005]紫銅粉13.2-23.2%；青銅粉14.6-24.6%；紫銅纖維8.7-18.7%；還原鐵粉8.5-18.5%；氧化鐵2-12 % ；氧化鉻0.6-1.6% ；碳化硅1.3-2.3%;鈦硅碳2.3-4.3%；硫化銻
3.2-13.2%；煅燒氧化鋁0.4-1.4%;鱗片石墨1.5-11.5%；鋅粉0.8-1.8% ;石油焦炭1.5-3.5%;芳綸漿柏 0.4-1.4%。
[0006]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于，由以下百分比重量的組分組成:
[0007]紫銅粉18.2 % ;青銅粉19.6 % ;紫銅纖維13.7 % ;還原鐵粉13.5 % ;氧化鐵7 % ;氧化鉻1.1%；碳化硅2.3%；鈦硅碳4.3%；硫化銻8.2%；煅燒氧化鋁0.9%；鱗片石墨6.5%；鋅粉1.3 % ;石油焦炭2.5%；芳綸漿柏0.9 %。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于，由以下百分比重量的組分組成:
[0009]紫銅粉13.2%；青銅粉14.6 % ;紫銅纖維8.7%；還原鐵粉8.5%；氧化鐵2 % ;氧化鉻0.6 % ;碳化硅1.3%；鈦硅碳2.3%；硫化銻3.2%；煅燒氧化鋁0.4%;鱗片石墨1.5%;鋅粉0.8%;石油焦炭1.5%;芳綸漿柏0.4%。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于，由以下百分比重量的組分組成:
[0011]紫銅粉23.2%；青銅粉24.6 % ;紫銅纖維18.7 % ;還原鐵粉18.5 % ;氧化鐵12 % ;氧化鉻1.6% ;碳化硅2.3% ;鈦硅碳4.3% ;硫化銻13.2% ;煅燒氧化鋁1.4% ;鱗片石墨
11.5%;鋅粉1.8%;石油焦炭3.5%;芳綸漿柏1.4%。
[0012]進(jìn)一步的技術(shù)方案在于，所述的紫銅粉、青銅粉、還原鐵粉、氧化鉻、碳化硅、鋅粉的粒度都是200目；
[0013]所述的氧化鐵、硫化銻、煅燒氧化鋁的粒度都是325目；
[0014]所述的鱗片石墨、石油焦炭的粒度都是80目。
[0015]進(jìn)一步的技術(shù)方案還在于，將上述百分比重量的紫銅粉、青銅粉、紫銅纖維、還原鐵粉、氧化鐵、氧化鉻、碳化硅、鈦硅碳、硫化銻、煅燒氧化鋁、鱗片石墨、鋅粉、石油焦炭、芳綸漿柏放入犁耙式三維混料機(jī)中攪拌均勻；然后將混合料與預(yù)制鋼背同時(shí)放入備用模具中，在溫度:120°C_180°C，壓力:80-120MPa下一次熱壓成型，制得摩擦塊；隨后將摩擦塊放入固化箱，其中溫度由常溫經(jīng)2小時(shí)升至220°C，保溫2小時(shí);再經(jīng)I小時(shí)升至350°C，保溫2小時(shí);然后隨爐溫冷卻至50°C以下即可制的成品。
[0016]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有半金屬基合成剎車片摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、無法滿足高速列車制動(dòng)需要的問題進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，改進(jìn)后抗熱沖擊性能好，不開裂，熱沖擊溫度可達(dá)550 °C。在摩擦升溫的情況下摩擦系數(shù)平穩(wěn)變化摩擦系數(shù)在0.50-0.55之間平穩(wěn)變化。磨損率較低使用壽命長(zhǎng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0019]本發(fā)明由以下百分比重量的組分組成:
[0020]紫銅粉13.2-23.2%；青銅粉14.6-24.6%；紫銅纖維8.7-18.7%；還原鐵粉8.5-18.5%；氧化鐵2-12 % ；氧化鉻0.6-1.6% ；碳化硅1.3-2.3%;鈦硅碳2.3-4.3%；硫化銻
3.2-13.2%；煅燒氧化鋁0.4-1.4%;鱗片石墨1.5-11.5%；鋅粉0.8-1.8% ;石油焦炭1.5-3.5%;芳綸漿柏 0.4-1.4%。
[0021]優(yōu)選的，由以下百分比重量的組分組成:紫銅粉18.2%;青銅粉19.6%;紫銅纖維13.7%；還原鐵粉13.5%；氧化鐵7 % ；氧化鉻1.1%;碳化硅2.3%；鈦硅碳4.3%；硫化銻8.2%；煅燒氧化鋁0.9%；鱗片石墨6.5 % ;鋅粉1.3 % ;石油焦炭2.5%；芳綸漿柏0.9 %。
[0022]優(yōu)選的，由以下百分比重量的組分組成:紫銅粉13.2%;青銅粉14.6%;紫銅纖維8.7% ；還原鐵粉8.5% ；氧化鐵2 % ;氧化鉻0.6%；碳化硅1.3% ；鈦硅碳2.3% ；硫化銻3.2%；煅燒氧化鋁0.4%；鱗片石墨1.5%；鋅粉0.8%；石油焦炭1.5%；芳綸漿柏0.4 %。
[0023]優(yōu)選的，由以下百分比重量的組分組成:紫銅粉23.2%；青銅粉24.6%；紫銅纖維18.7%；還原鐵粉18.5 % ；氧化鐵12 % ;氧化鉻1.6%；碳化硅2.3%；鈦硅碳4.3%；硫化銻13.2%；煅燒氧化鋁1.4 % ;鱗片石墨11.5 % ;鋅粉1.8 % ;石油焦炭3.5 % ;芳綸漿柏1.4%。
[0024]優(yōu)選的，所述的紫銅粉、青銅粉、還原鐵粉、氧化鉻、碳化硅、鋅粉的粒度都是200目；
[0025]所述的氧化鐵、硫化銻、煅燒氧化鋁的粒度都是325目；
[0026]所述的鱗片石墨、石油焦炭的粒度都是80目。
[0027]優(yōu)選的，所述的一種高速列車剎車片的摩擦材料的制備方法，其特征在于:將上述百分比重量的紫銅粉、青銅粉、紫銅纖維、還原鐵粉、氧化鐵、氧化鉻、碳化硅、鈦硅碳、硫化銻、煅燒氧化鋁、鱗片石墨、鋅粉、石油焦炭、芳綸漿柏放入犁耙式三維混料機(jī)中攪拌均勻；然后將混合料與預(yù)制鋼背同時(shí)放入備用模具中，在溫度:120°C-180°C，壓力:80-120MPa下一次熱壓成型，制得摩擦塊；隨后將摩擦塊放入固化箱，其中溫度由常溫經(jīng)2小時(shí)升至220°C，保溫2小時(shí);再經(jīng)I小時(shí)升至350°C，保溫2小時(shí);然后隨爐溫冷卻至50°C以下即可制的成品O
[0028]實(shí)施例一
[0029]將紫銅粉18.2kg;青銅粉19.6kg;紫銅纖維13.7kg;還原鐵粉13.5kg;氧化鐵7kg;氧化絡(luò)1.1kg ;碳化娃2.3kg;鈦娃碳4.3kg;硫化鋪8.2kg ;煅燒氧化招0.9kg ；鱗片石墨6.5kg;鋅粉1.3kg;石油焦炭2.5kg;芳纟侖楽柏0.9kg(其中，紫銅粉、青銅粉、還原鐵粉、氧化鉻、碳化硅、鋅粉的粒度都是200目；氧化鐵、硫化銻、煅燒氧化鋁的粒度都是325目；鱗片石墨、石油焦炭的粒度都是80目)放入犁耙式三維混料機(jī)中攪拌均勻;然后將混合料與預(yù)制鋼背同時(shí)放入備用模具中，在溫度:180°C，壓力:120MPa下一次熱壓成型，制得摩擦塊;隨后將摩擦塊放入固化箱，其中溫度由常溫經(jīng)2小時(shí)升至220°C，保溫2小時(shí)；再經(jīng)I小時(shí)升至350°C，保溫2小時(shí);然后隨爐溫冷卻至50°C以下即可制的成品。
[0030]實(shí)施例二
[0031]將紫銅粉15kg;青銅粉19kg;紫銅纖維15kg;還原鐵粉14kg;氧化鐵1kg;氧化絡(luò)Ikg ；碳化娃1.9kg ；鈦娃碳3.5kg ；硫化鋪8.9kg ；煅燒氧化招1.3kg ；鱗片石墨8kg ；鋅粉1.2kg;石油焦炭3kg;芳纟侖楽柏1.2kg(其中，紫銅粉、青銅粉、還原鐵粉、氧化絡(luò)、碳化娃、鋅粉的粒度都是200目；氧化鐵、硫化銻、煅燒氧化鋁的粒度都是325目；鱗片石墨、石油焦炭的粒度都是80目)放入犁耙式三維混料機(jī)中攪拌均勻;然后將混合料與預(yù)制鋼背同時(shí)放入備用模具中，在溫度:180°C，壓力:120MPa下一次熱壓成型，制得摩擦塊;隨后將摩擦塊放入固化箱，其中溫度由常溫經(jīng)2小時(shí)升至220°C，保溫2小時(shí);再經(jīng)I小時(shí)升至350°C，保溫2小時(shí);然后隨爐溫冷卻至50°C以下即可制的成品。
[0032]本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有半金屬基合成剎車片摩擦系數(shù)不穩(wěn)定、無法滿足高速列車制動(dòng)需要的問題進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，改進(jìn)后抗熱沖擊性能好，不開裂，熱沖擊溫度可達(dá)550°C。在摩擦升溫的情況下摩擦系數(shù)平穩(wěn)變化摩擦系數(shù)在0.50-0.55之間平穩(wěn)變化。磨損率較低使用壽命長(zhǎng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高速列車剎車片的摩擦材料，其特征在于:由以下百分比重量的組分組成: 紫銅粉13.2-23.2% ;青銅粉14.6-24.6% ;紫銅纖維8.7-18.7% ;還原鐵粉8.5-18.5%；氧化鐵2-12 % ；氧化鉻0.6-1.6% ；碳化硅1.3-2.3%;鈦硅碳2.3-4.3%；硫化銻3.2-13.2%；煅燒氧化鋁0.4-1.4%;鱗片石墨1.5-11.5%；鋅粉0.8-1.8% ;石油焦炭1.5-3.5%;芳綸漿柏 0.4-1.4%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車剎車片的摩擦材料，其特征在于:由以下百分比重量的組分組成: 紫銅粉18.2 % ;青銅粉19.6 % ;紫銅纖維13.7 % ;還原鐵粉13.5%；氧化鐵7 % ;氧化鉻1.1%；碳化硅2.3%；鈦硅碳4.3%；硫化銻8.2%；煅燒氧化鋁0.9%；鱗片石墨6.5%；鋅粉1.3%;石油焦炭2.5%;芳綸漿柏0.9%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車剎車片的摩擦材料，其特征在于:由以下百分比重量的組分組成: 紫銅粉13.2 % ;青銅粉14.6 % ;紫銅纖維8.7%；還原鐵粉8.5%；氧化鐵2 % ;氧化鉻0.6%；碳化硅1.3%；鈦硅碳2.3%；硫化銻3.2%；煅燒氧化鋁0.4%；鱗片石墨1.5%；鋅粉0.8%;石油焦炭1.5%;芳綸漿柏0.4%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速列車剎車片的摩擦材料，其特征在于:由以下百分比重量的組分組成: 紫銅粉23.2%；青銅粉24.6 % ;紫銅纖維18.7 % ;還原鐵粉18.5 % ;氧化鐵12 % ;氧化鉻1.6%；碳化硅2.3%；鈦硅碳4.3%；硫化銻13.2%;煅燒氧化鋁1.4%;鱗片石墨11.5%;鋅粉1.8%;石油焦炭3.5%;芳綸漿柏1.4%。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種高速列車剎車片的摩擦材料，其特征在于:所述的紫銅粉、青銅粉、還原鐵粉、氧化鉻、碳化硅、鋅粉的粒度都是200目； 所述的氧化鐵、硫化銻、煅燒氧化鋁的粒度都是325目； 所述的鱗片石墨、石油焦炭的粒度都是80目。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種高速列車剎車片的摩擦材料的制備方法，其特征在于:將上述百分比重量的紫銅粉、青銅粉、紫銅纖維、還原鐵粉、氧化鐵、氧化鉻、碳化硅、鈦硅碳、硫化銻、煅燒氧化鋁、鱗片石墨、鋅粉、石油焦炭、芳綸漿柏放入犁耙式三維混料機(jī)中攪拌均勻；然后將混合料與預(yù)制鋼背同時(shí)放入備用模具中，在溫度:120°C-180°C，壓力:80-120MPa下一次熱壓成型，制得摩擦塊;隨后將摩擦塊放入固化箱，其中溫度由常溫經(jīng)2小時(shí)升至220°C，保溫2小時(shí);再經(jīng)I小時(shí)升至350°C，保溫2小時(shí)；然后隨爐溫冷卻至50°C以下即可制的成品。
【文檔編號(hào)】F16D69/02GK105927686SQ201610241294
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】房建虹
【申請(qǐng)人】房建虹