用于制动的磁性极靴材料及烧结方法技术

一种用于制动的磁性极靴材料及烧结方法，所述用于制动的磁性极靴材料包括：作为基粉的磷铁粉；所述磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15‑98.35份、所述磷铁粉中P元素的重量份数为0.55‑0.65份以及所述磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4‑0.5份；所述用于制动的磁性极靴材料还包括作为润滑剂的石蜡，所述石蜡的重量份数为0.7份。结合其方法有效避免了现有技术中磁性极靴产品性能不稳定、制造成本高，难以满足市场需求的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
用于制动的磁性极靴材料及烧结方法
本专利技术涉及轨道交通
，具体涉及一种用于制动的磁性极靴材料及烧结方法,尤其涉及一种轨道车辆用粉末冶金磁性极靴高温烧结方式及其磁性极靴对应的材料，也涉及到了对应的性能测试，制作样件、应用评估这样的多个方面的内容。
技术介绍
磁轨制动是近几十年发展起来的一种新型制动技术，相比传统的制动形式，具有不受轮轨粘着条件影响的特点，可较好地减少制动距离，提高行车安全。目前，磁轨制动器作为一种紧急制动装置安装于轨道车辆上，旨在提高制动力，降低制动距离，因此，磁轨制动器的制动力越大越好。另外近年来，我国铁路飞速发展，取得了举世瞩目的成就。中国高铁不论是在技术实力还是运营经验方面，都已经走在了国际前沿水平，已成为中国最新科技大幅进军海外的标杆。作为绿色环保的交通方式，越来越多的地方政府规划将现代轨道车辆应用于中小城市干线交通和大城市的支线交通，预计未来五年仅国内就有约4000列现代轨道车辆及装备的市场需求。制动技术是轨道交通车辆的关键技术，它直接关系到轨道交通列车能否安全、高效、可靠的运行。磁轨制动器是轨道交通制动系统中的主要部件，为车辆的安全运行提供强有力的保障。磁性极靴是磁轨制动器的核心部件，电磁式磁轨制动装置使用至少一个具有马蹄形磁芯的电磁铁与轨道相互作用产生吸力，电磁铁下部的磁性极靴与轨道在上述吸力的作用下进而产生使轨道车辆减速或停车的滑动摩擦制动力，使用条件极为苛刻，必须具有良好的导磁性，很强的抗冲击性，与钢具有较高的摩擦系数，同时在与钢摩擦时不能对钢产生大的损伤。目前，国内外在磁性极靴的生产加工方面主要采用钢材机加工和球墨铸铁铸造的方式生产，其生产工艺复杂、成本高、加工周期长、生产效率低，远远满足不了市场的需求，在实际运用中也存在着性能不稳定及可靠性差等诸多问题。但在实际运用中存在产品性能不稳定、制造成本高，难以满足市场需求。另外，粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。由此研制新一代轨道车辆用的粉末冶金制动材料与磁性极靴制造关键技术已成为粉末冶金制品向高效、节能、环保方向发展的必然趋势。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于制动的磁性极靴材料及烧结方法，有效避免了现有技术中磁性极靴产品性能不稳定、制造成本高，难以满足市场需求的缺陷。为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种用于制动的磁性极靴材料及烧结方法的解决方案，具体如下：一种用于制动的磁性极靴材料，所述用于制动的磁性极靴材料包括：作为基粉的磷铁粉；所述磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15-98.35份、所述磷铁粉中P元素的重量份数为0.55-0.65份以及所述磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4-0.5份；所述用于制动的磁性极靴材料还包括作为润滑剂的石蜡，所述石蜡的重量份数为0.7份。所述用于制动的磁性极靴材料的烧结方法的步骤如下：步骤1：球磨混料；步骤2：压制成形；步骤3：高温烧结硬化。所述球磨混料的方式包括选取作为基粉的磷铁粉，所述磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15-98.35份、所述磷铁粉中P元素的重量份数为0.55-0.65份以及所述磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4-0.5份；再往所述磷铁粉中添加作为润滑剂的石蜡后进行球磨混合，所述石蜡的重量份数为0.7份，球磨混合后得到作为软磁合金材料的混合粉。所述球磨混合是采用三维运动混料机加球磨进行混合的，以此达到球磨混合的目的。所述球磨机的转速为12转/分钟，所述球磨混合的时间为45分钟。所述压制成形是将所述作为软磁合金材料的混合粉置于模具中采用温模压制成形后形成压坯。所述温模压制成形时的模具温度为110℃-130℃，所述压坯的压坯密度为7.1-7.2g/cm3；所述模具采用硬质合金材料的模具。所述高温烧结硬化是先把所述压坯进行脱脂来将润滑剂脱净；再把脱脂后的所述压坯在Fe元素的熔点温度、P元素的熔点温度或者Si元素的熔点温度以下进行高温烧结处理后得到作为所述用于制动的磁性极靴的烧结体。所述高温烧结处理是在还原气氛中进行的，该高温烧结处理的装置采用的是用于粉末冶金的推杆炉；所述用于制动的磁性极靴的烧结体的最大厚度能够达到35mm；所述高温烧结处理的烧结速度为600秒/舟；所述还原气氛为氨分解气，所述还原气氛为氨分解气与氮气的混合物，该混合物中的氨分解气与氮气以任意比例混合。所述用于制动的磁性极靴的烧结体在磁场强度为15000A/m的条件下,所述磁感应场强度能达到1.913B/T；所述用于制动的磁性极靴的烧结体的密度能达到7.2g/cm3，所述用于制动的磁性极靴的烧结体的冲出功大于5J。所述用于制动的磁性极靴的烧结体包括块状结构1，该块状结构包括左右镜像対称的两个分部，所述块状结构的正面壁的上部开有左右镜像対称的两个定位孔2，所述块状结构的正面壁上且处在定位孔2下方的是腰孔状的开口3，该腰孔状的开口3为左右镜像対称结构；所述块状结构1的长度为89mm，所述块状结构1的高度为118mm；每个定位孔2均包括两个圆孔，处在前端的那个圆孔的直径要大于另一个圆孔的直径；每个分部均包括自下而上顺序相连的下端4、中段5和上端6，所述上端6为长方体状结构且带有一个所述定位孔2，所述上端6的前端顶部作了圆角处理，所述上端6的高度为35mm，所述上端6的宽度为66mm；所述中段5为长方体状结构，所述中段5与所述下端4之间通过圆弧状过渡段7连接，所述下端4为长方体结构，所述下端的宽度为26.5mm。本专利技术的有益效果为：这样精确控制软磁合金材料成份中微量元素的添加，通过温压成形技术、脱脂除碳、高温烧结等多项具有创造性的技术，精确控制材料微观组织，改善提高材料性能等工艺参数，提高材料的导磁性能及摩擦性能，能够实现具有高性能、高磁导率、高摩阻性能的磁性极靴的生产途径。该磁性极靴产品性能稳定、制造成本低，能够满足市场需求。附图说明图1为本专利技术的烧结方法的整体流程图。图2为本专利技术的作为用于制动的磁性极靴的烧结体的正视图。图3为图2中的A-A向剖视图。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步地说明。如图1-图3所示，本专利技术的用于制动的磁性极靴材料，用于制动的磁性极靴材料包括：作为基粉的磷铁粉；磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15-98.35份、磷铁粉中P元素的重量份数为0.55-0.65份以及磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4-0.5份；用于制动的磁性极靴材料还包括作为润滑剂的石蜡，石蜡的重量份数为0.7份。用于制动的磁性极靴材料的烧结方法的步骤如下：步骤1：球磨混料；步骤2：压制成形；步骤3：高温烧结硬化。球磨混料的方式包括选取作为基粉的磷铁粉，磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15-98.35份、磷铁粉中P元素的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制动的磁性极靴材料，其特征在于，所述用于制动的磁性极靴材料包括：作为基粉的磷铁粉；所述磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15‑98.35份、所述磷铁粉中P元素的重量份数为0.55‑0.65份以及所述磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4‑0.5份；所述用于制动的磁性极靴材料还包括作为润滑剂的石蜡，所述石蜡的重量份数为0.7份。

【技术特征摘要】
1.一种用于制动的磁性极靴材料，其特征在于，所述用于制动的磁性极靴材料包括：作为基粉的磷铁粉；所述磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15-98.35份、所述磷铁粉中P元素的重量份数为0.55-0.65份以及所述磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4-0.5份；所述用于制动的磁性极靴材料还包括作为润滑剂的石蜡，所述石蜡的重量份数为0.7份。2.根据权利要求1所述的用于制动的磁性极靴材料的烧结方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：球磨混料；步骤2：压制成形；步骤3：高温烧结硬化。3.根据权利要求2所述的用于制动的磁性极靴材料的烧结方法，其特征在于，所述球磨混料的方式包括选取作为基粉的磷铁粉，所述磷铁粉中Fe元素的重量份数为98.15-98.35份、所述磷铁粉中P元素的重量份数为0.55-0.65份以及所述磷铁粉中Si元素的重量份数为0.4-0.5份；再往所述磷铁粉中添加作为润滑剂的石蜡后进行球磨混合，所述石蜡的重量份数为0.7份，球磨混合后得到作为软磁合金材料的混合粉。4.根据权利要求3所述的用于制动的磁性极靴材料的烧结方法，其特征在于，所述球磨混合是采用三维运动混料机加球磨进行混合的，以此达到球磨混合的目的。5.根据权利要求4所述的用于制动的磁性极靴材料的烧结方法，其特征在于，所述球磨机的转速为12转/分钟，所述球磨混合的时间为45分钟。6.根据权利要求2所述的用于制动的磁性极靴材料的烧结方法，其特征在于，所述压制成形是将所述作为软磁合金材料的混合粉置于模具中采用温模压制成形后形成压坯。7.根据权利要求6所述的用于制动的磁性极靴材料的烧结方法，其特征在于，所述温模压制成形时的模具温度为110℃-130℃，所述压坯的压坯密度为7.1-7.2g/cm3；所述模具采用硬质合金材料的模具。8.根据权利要求2所述的用于制动的磁性极...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春官，熊翔，盛德稳，
申请(专利权)人：海安县鹰球粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32