[发明专利]一种高速列车制动摩擦块及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高速列车制动摩擦块，属于列车制动技术领域。本发明提供的高速列车制动摩擦块包括小钢背、摩擦体和设置在小钢背和摩擦体之间的过渡层。本发明通过在小钢背与摩擦体之间添加过渡层，提高了高速列车制动摩擦块的剪切强度，使小钢背与摩擦体粘结更牢固，实施例结果表明，本发明提供的高速列车制动摩擦块粘结面的剪切强度可达16.65MPa以上，与动车组暂行技术条件要求的7MPa相比提高了137％。同时，本发明提供了一种高速列车制动摩擦块的制备方法，此法简单易行，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及列车制动领域，特别涉及一种高速列车制动摩擦块及其制备方法。

背景技术

我国高铁的运营速度大多在300～350km/h，列车在正常制动尤其是紧急制动时会对制动部位产生强大的热冲击，制动部位承受此热冲击的的关键部件便是刹车片的摩擦块。

高铁刹车片用摩擦块一般由镀铜小钢背(以下简称小钢背)和铜基粉末冶金摩擦体(以下简称摩擦体)两部分组成。小钢背与摩擦体在经过压制后初步粘结，在后续烧结时两者进一步粘结，然而两者虽有一定的粘结强度，但由于两者材料不同，其粘结强度并不是很高。但是在对列车进行制动时，如果小钢背与摩擦体的粘结强度存在问题，则会有摩擦体掉落的风险，作为列车运行中最重要的制动部件，摩擦体的掉落可能会造成列车不能在规定距离内停车，严重时可能会造成重大铁路事故。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种高速列车制动摩擦块及其制备方法。本发明提供的高速列车制动摩擦块剪切强度高，能大大提高列车制动时的安全性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高速列车制动摩擦块，包括小钢背、摩擦体和设置在小钢背和摩擦体之间的过渡层；

所述过渡层由包括以下质量百分含量的组分制备得到：

Cu粉 80～90％；

Fe粉 5～15％；

Sn粉 5～8％。

优选的，所述过渡层的厚度为1～1.5mm。

优选的，所述过渡层中Cu粉的粒径≤80μm，Fe粉的粒径≤150μm，Sn粉的粒径≤80μm。

优选的，所述摩擦体由包括以下质量百分含量的组分制备得到：

优选的，所述摩擦体中Cu粉的粒径≤80μm，Fe粉的粒径≤80μm，Cr粉的粒径≤150μm，SiO₂的粒径≤10μm，Al₂O₃的粒径≤10μm，MoS₂的粒径≤200μm，石墨的粒径≤200μm。

优选的，所述小钢背的材质为Q235-A钢。

本发明提供了上述高速列车制动摩擦块的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述过渡层原料混合，得到过渡层混合料；将所述摩擦体原料混合，得到摩擦体混合料；

(2)将所述小钢背、过渡层混合料和摩擦体混合料压制成型后进行加压烧结，得到高速列车制动摩擦块。

优选的，所述步骤(2)中压制成型的压力为500～550MPa，保压的时间为5～10s。

优选的，所述步骤(2)中加压烧结的压力为1.5～2.5MPa，温度为850～900℃，时间为2～3h。

优选的，所述步骤(2)中加压烧结的保护气氛为氨分解气体。