[发明专利]一种铜基粉末冶金闸片摩擦块及其制备方法

说明书

本发明涉及高速列车用粉末冶金闸片技术领域，提供了一种铜基粉末冶金闸片摩擦块，包括钢背和结合在所述钢背上的摩擦体；所述摩擦体由包括以下质量百分含量的原料制备得到：铜粉55～65％，锡粉3～10％，铁粉10～20％，石墨5～10％，氮化硼1～3％，高碳铬铁5～10％。本发明通过原料的选择及含量的控制，使提供的铜基粉末冶金闸片摩擦块具有高而稳定的摩擦系数，较高的剪切强度和较低的磨损量，可满足车速350km/h及以上高速列车的制动要求。本发明还提供了铜基粉末冶金闸片摩擦块的制备方法，本发明提供的制备方法操作简便，易于控制，可实现规模化生产。

技术领域

本发明涉及高速列车用粉末冶金闸片技术领域，特别涉及一种铜基粉末冶金闸片摩擦块及其制备方法。

背景技术

随着时代的发展，高速列车的速度越来越高，列车的高速度为人们出行提供了便捷，但是列车的安全性也越来越受到人们的重视，高速下列车能否安全平稳的制动停车，是决定列车安全性的重要因素。制动闸片作为制动系统中关键部件之一，其质量的好坏对高速列车安全平稳制动停车起着极其重要的影响作用。

制动闸片中摩擦块为关键部件，传统的高速列车制动闸片摩擦块材料大多采用铁作为基体，而铁基粉末冶金制动闸片与对偶件(如铸铁或钢)具有亲和性，在使用过程中容易产生粘着胶合，摩擦系数波动较大，容易出现异常磨损。同时，因列车速度的不断提升，在制动过程中闸片更易出现界面结合强度不足、磨损量增加等问题，因而对闸片的关键部件摩擦块提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铜基粉末冶金闸片摩擦块及其制备方法。本发明提供的铜基粉末冶金闸片摩擦块具有高而稳定的摩擦系数、较高的剪切强度和较低的磨损量，可满足车速350km/h及以上高速列车的制动要求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铜基粉末冶金闸片摩擦块，包括钢背和结合在所述钢背上的摩擦体；所述摩擦体由包括以下质量百分含量的原料制备得到：

优选地，所述铜粉的粒度＜80μm，锡粉的粒度＜80μm，铁粉的粒度＜150μm，石墨的粒度＜300μm，氮化硼的粒度＜80μm，高碳铬铁的粒度＜200μm。

本发明提供了以上技术方案所述的铜基粉末冶金闸片摩擦块的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铜粉、锡粉、铁粉、石墨、氮化硼和高碳铬铁混合，得到摩擦体混合粉末；

(2)将所述摩擦体混合粉末和钢背进行压制，得到预成型块；

(3)将所述预成型块在还原气氛下进行加压烧结，得到铜基粉末冶金闸片摩擦块。

优选地，所述步骤(1)混合前还包括将所述铜粉、锡粉、铁粉、石墨、氮化硼和高碳铬铁分别进行烘干，所述烘干的温度为280～320℃，时间为1.5～2h。

优选地，所述步骤(1)中的混合在V形混料机中进行，所述V形混料机的筒体转速为25～30r/min，所述混合的时间为7～8h。

优选地，所述步骤(2)中压制的压力为450～600MPa。

优选地，所述步骤(3)中加压烧结的压力为2～3MPa，温度为850～980℃，时间为2.5～3.5h。