[发明专利]具有降噪作用的阻尼钢背和具有其的摩擦块及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速列车闸片领域，具体涉及一种具有降噪作用的阻尼钢背和具有其的摩擦块及制备方法。

背景技术

随着中国高铁，特别是中国标准动车组的提速(现复兴号已提速至350km/h，另外400km/h的高铁已经在研制，估计2018年将会上线)，高铁带来的噪声污染问题，特别是高铁制动过程中的噪音问题，越来越受到制动系统领域人员的关注。高铁的制动过程为复合制动，首先是再生制动(电动机反转，变为发电机，从而将动车组的动能转变为电能，送给接触网，供相邻区间其他动车组使用)，然后是盘式制动(当动车组速度很低，即将停站时，再生制动的效果比较差，就会改为盘形制动，或者是在接触网故障停电，需要触发紧急制动时，就会使用盘形制动)。随着制动压力和摩擦体温度的变化，与制动盘接触的摩擦体表面会出现局部凸起的“粘着”与“分离”，引起摩擦特性发生变化；高铁速度和制动压力越大，摩擦损耗越大，因而摩擦副各组件间相对位置会发生变化，出现振动、冲击和摩擦，特别是在高速制动条件下，振动尤为剧烈，从而产生噪音。

为解决上述技术问题，中国专利文献CN101658928A公开了一种盘式刹车片钢背，包含以下重量百分比的成分：铁粉91-96％、铜粉0-2％、锰铜合金1-3％、锌0-2％。该钢背的抗拉强度达到260MPa以上，空隙率7-10％，阻尼因子0.01-0.1，虽然能够应用于汽车刹车片的降噪，但是由于汽车的行驶速度远远低于高铁的速度，因此若直接将该钢背应用在高铁的刹车片上，降噪效果并不理想，且高温振动衰减效果和抗拉强度也不能满足要求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的钢背降噪效果不理想，高温振动衰减效果差，抗拉强度差的缺陷，从而提供一种降噪效果理想，高温振动衰减效果好，抗拉强度高的具有降噪作用的阻尼钢背和具有其的摩擦块及制备方法。

一种具有降噪作用的阻尼钢背，包括如下重量份的组分：

铁粉74-82份、铬粉15-20份和添加剂3-6份。

所述的具有降噪作用的阻尼钢背，所述添加剂为3-6份的铝粉。

所述的具有降噪作用的阻尼钢背，所述添加剂为1-2份的钴粉和2-4份的钼粉。

所述的具有降噪作用的阻尼钢背，包括如下重量份的组分：

铁粉82份、铬粉15份和铝粉3份。

所述的具有降噪作用的阻尼钢背，包括如下重量份的组分：

铁粉74份、铬粉20份、钴粉2份和钼粉4份。

一种摩擦块的制备方法，包括如下步骤：

(1)将上述阻尼钢背的各个组分混合均匀后压制成型，然后烧结，得到所述阻尼钢背；

(2)将所述阻尼钢背与成型的摩擦体贴合后，连续热压烧结，得到所述摩擦块。

所述的摩擦块的制备方法，所述步骤(2)中，所述热压烧结的压力为0.15-0.18MPa，温度为900-1100℃。

所述的摩擦块的制备方法，所述步骤(2)中，所述热压烧结的压力为0.16MPa，温度为1000℃。

所述的摩擦块的制备方法，所述步骤(1)中，所述烧结温度为800-900℃。

一种摩擦块，包括阻尼钢背和烧结在所述阻尼钢背上的摩擦体，所述阻尼钢背为上述任一的阻尼钢背。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供了一种具有降噪作用的阻尼钢背，包括铁粉、铬粉和添加剂。在该阻尼钢背中，原子间通过相互作用而产生磁矩，相同方向上的磁矩排列起来形成磁畴。在周期性应力作用下，阻尼钢背中相当部分的磁畴边界会发生不可逆移动，使应力应变曲线上产生应变滞后于应力，从而达到降噪的效果。该阻尼钢背的对数衰减率为0.14-0.17，降噪效果明显；高温振动衰减特性优良，在400℃以下衰减效果基本不变；并且机械强度高，抗拉强度达到了500-550MPa。

2.本发明提供了一种摩擦块的制备方法，通过连续热压烧结将阻尼钢背与摩擦体贴合，得到摩擦块。烧结后测得阻尼钢背与摩擦体之间的剪切强度为20-25MPa，远大于《动车组闸片暂行技术条件》(标准性技术文件编号TJ/CL 307-2014)中粘接面的剪切强度7MPa。

3.本发明提供了一种摩擦块，包括阻尼钢背和烧结在阻尼钢背上的摩擦体，阻尼材料制备的摩擦体钢背和摩擦体直接接触，列车制动过程中摩擦体与制动盘接触过程中造成的振动、冲击和摩擦为噪音的发生源，该摩擦块可以将噪音抑制在发生源处，进一步提高了降噪效果。

附图说明