一种低磨耗粉末冶金闸片及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种低磨耗粉末冶金闸片及其制备工艺，其中，一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺包括:混配料：获取原料，将各原料混合均匀获得混合料；压制：将混合料在500

【技术实现步骤摘要】
一种低磨耗粉末冶金闸片及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及粉末冶金闸片
，具体涉及一种低磨耗粉末冶金闸片及其制备工艺。

技术介绍

[0002]为适应高速列车更快速、更安全、更舒适、更环保的发展需求,高速列车制动材料应具备合适且稳定的摩擦因数、优良的耐磨性、高的耐热性与抗热疲劳性、足够的机械强度、与制动盘匹配良好、良好的环境适应性及环境友好性等特性。而粉末冶金闸片由于在制动方面具有不可替代的优越性,目前300km/h及以上的高速列车均采用此类闸片。
[0003]动车组闸片属于易损易耗件，直接影响着动车组的运营成本。同时，闸片与制动盘是一对摩擦副，闸片自身的材料配方及结构直接关系到摩擦副的综合性能及制动盘寿命。因此，研发出更低磨耗的粉末冶金闸片，用以延长闸片寿命、降低动车组运营成本十分有必要。
[0004]为了延长粉末冶金高铁闸片的寿命，降低磨耗，需要首先明白影响粉末冶金闸片寿命的因素，然后从而对症进行优化。通过专利技术人对闸片进行扫描电镜分析发现，其内部石墨与金属基体结合较差。在制动过程中容易出现剥离的现象，而这种非金属的剥离现象正是影响闸片寿命的主要因素。
[0005]而现有公开的能够解决石墨与金属基体结合较差的方式正如中国专利CN102925731A一种提高铜合金石墨复合材料性能的粉末冶金制备方法所记载的，采用化学镀法对石墨表面进行改性后，在使改性后的石墨与铜合金复合制备成拥有更低摩擦系数和更高耐磨性能的复合材料。但上述改性的方式存在操作步骤复杂、成本更高的问题。
专利技术内容
[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于现有采用化学镀法改性后的石墨进行粉末冶金闸片制备导致操作复杂、成本更高的缺陷，从而提供操作步骤更简单、制备成本更低廉的一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺。
[0007]一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，包括:
[0008]混配料：获取原料，将各原料混合均匀获得混合料；
[0009]压制：将混合料在500
‑
600MPa的压力条件下保压2
‑
20s；
[0010]烧结：在烧结气氛下进行烧结，烧结温度为750
‑
1050℃、烧结压力≤10MPa，烧结时间为2
‑
8h。
[0011]原料进行混合时的转速为10
‑
50r/min，混料时间为10
‑
200min。在该混料过程中，适当延长混料时间，可以使各组分原材料能够混合的更加均匀，避免非金属原材料出现聚集的现象；但混合时间过长则降低生产效率，本专利技术中该混料时间优选为80
‑
200min，更优选为80
‑
140min。
[0012]原料中石墨的粒径为20
‑
140目。
[0013]所述压制步骤中的压力优选为550
‑
600MPa，保压时间优选为8
‑
20s。
[0014]所述烧结温度优选为800
‑
1050℃，进一步优选为950
‑
1050℃；烧结时间优选为4
‑
8h。本专利技术通过增加烧结温度和烧结时长，结合压制工艺以及石墨粒径，可以显著增加石墨和金属基体之间的结合强度，有效达到更优异的性能。本专利技术中烧结的温度至少提高50℃，时长至少增加1h。
[0015]所述烧结气氛为真空气氛、惰性气氛或还原性气氛。
[0016]所述低磨耗粉末冶金闸片为铜基粉末冶金闸片。
[0017]所述铜基粉末冶金闸片的铜含量为40％
‑
70％。
[0018]一种低磨耗粉末冶金闸片，采用上述的一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺制备得到。
[0019]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0020]本专利技术提供的一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，在压制过程中显著提高压制的压力和减少压制的时间，同时在烧结过程中适当延长烧结时间，结合特定范围值内的烧结压力以及温度，可以使烧结过程中各组分能够充分的扩散结合，加强了闸片内部石墨与金属基体的结合强度，缓解了在制动过程中石墨剥离的现象，从而降低磨耗，延长寿命。其降低磨耗的效果与现有技术中采用化学镀法改性后的石墨制备出的粉末冶金闸片基本相当甚至更优异，并且相比该化学镀法改性后的石墨而言，操作过程更加简单、成本更加低廉。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例1中制备得到的闸片的SEM电镜图；
[0023]图2是本专利技术实施例2中制备得到的闸片的SEM电镜图；
[0024]图3是本专利技术实施例3中制备得到的闸片的SEM电镜图；
[0025]图4是本专利技术实施例4中制备得到的闸片的SEM电镜图；
[0026]图5是本专利技术实施例5中制备得到的闸片的SEM电镜图；
[0027]图6是本专利技术对比例1中制备得到的闸片的SEM电镜图。
具体实施方式
[0028]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0029]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0030]实施例1
[0031]一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，包括：
[0032]混配料：将称好的各组分原材料放入混料机内，混料机按照10
‑
50转/分钟进行混料，混料时间10
‑
200分钟。本实施例中该原材料由铜源、铁源、钼源、铬源、石墨和氧化铝组成。其中，铜粉：45
‑
65％、铁粉：15
‑
30％、锐钛矿型二氧化钛粉：1
‑
10％、二硫化钼粉：1
‑
5％、铬粉：1
‑
10％、高碳铬铁粉：1
‑
10％、氧化铝：1
‑
5％、石墨：1
‑
5％。具体的，本实施例中该铜粉(45μm)57％、铁粉(48μm)18％、锐钛矿型二氧化钛粉(6.5μm)3％、二硫化钼粉(48μm)2％、铬粉(45μm)3％、高碳铬铁粉(45μm)4％、氧化铝纤维(直径8μm，长度75μm)1％、粒状石墨(160μm)5％、片状石墨(250μm)7％；具体混料过程为：将上述各原料粉末倒入双锥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，其特征在于，包括:混配料：获取原料，将各原料混合均匀获得混合料；压制：将混合料在500
‑
600MPa的压力条件下保压2
‑
20s；烧结：在烧结气氛下进行烧结，烧结温度为750
‑
1050℃、烧结压力≤10MPa，烧结时间为2
‑
8h。2.根据权利要求1所述的一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，其特征在于，原料进行混合时的转速为10
‑
50r/min，混料时间为10
‑
200min。3.根据权利要求2所述的一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，其特征在于，所述混料时间为80
‑
200min。4.根据权利要求1
‑
3所述的一种低磨耗粉末冶金闸片的制备工艺，其特征在于，所述原料中石墨的粒径为20

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，魏东彬，曹静武，余程巍，丁向莹，孙志远，程景琳，张振威，
申请(专利权)人：北京天宜上佳高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：