[发明专利]一种高铁列车电机摩擦盘用合金及其制备方法

说明书

本发明属于合金技术领域，特别涉及一种高铁列车电机摩擦盘用合金及其制备方法。本发明提供了一种高铁列车电机摩擦盘用合金，包括以下质量百分含量的元素组分：Cu80～92％，X3～6％，M5～14％；所述X为Ti和/或Cr；所述M为Sn、Ni、Zn、Al、Ag、Fe和Mn中的至少三种。本发明通过特殊的成分配比，有利于使合金在凝固结晶过程Ti或Cr与Cu形成高熔点Cu₄Ti和/或Cu₁₃Cr₂，在液态合金熔液中以原子团形式优先结晶并弥散分布，继而成为后继铜合金凝固结晶过程的晶核，有利于提高所述高铁列车电机摩擦盘用合金的耐磨性并降低温升。

技术领域

本发明属于合金技术领域，特别涉及一种高铁列车电机摩擦盘用合金及其制备方法。

背景技术

高速列车，又称高速火车，是指能以高速度持续运行的列车，行驶速度一般要达到200km/h以上。随着高速列车速度的不断，作为高速列车重要零部件，对电机磨擦盘提出了高耐磨、高稳定和优异耐高低温性能的指标需求。

目前，高铁列车电机摩擦盘大多采用热成型或铸造单件成型工艺，其坯料性能的一致性、组织的均匀性和稳定性都不够，常出现好坏不一的使用缺陷，例如德国尤若弗莱姆有限公司和迪尔施蒂夫通公司通过铜合金表面热喷涂后并热压成型的技术生产高铁摩擦件(电机摩擦盘)，然而该方法所得到的摩擦件组织较为疏松，硬度偏低，耐磨性无法满足高铁要求；江苏扬州丰泽轨道交通科技有限公司采用熔模-型壳-浇铸的工艺制备铜合金摩擦盘，制备过程中通过真空吸气熔模铸造技术可以获得材质紧密，结构精密的摩擦盘，但是由于浇筑过程中熔液性能的不一致，会导致摩擦盘的组织不稳定，温升高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高铁列车电机摩擦盘用合金及其制备方法，本发明提供的高铁列车电机摩擦盘用合金具有耐磨性高和温升低的特点。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高铁列车电机摩擦盘用合金，包括以下质量百分含量的元素组分：

Cu 80～92％，X 3～6％，M 5～14％；

所述X为Ti和/或Cr；

所述M为Sn、Ni、Zn、Al、Ag、Fe和Mn中的至少三种。

本发明还提供了上述技术方案所述高铁列车电机摩擦盘用合金的制备方法，包括以下步骤：

将合金原料混合后进行熔炼，得到合金熔液；

将所述合金熔液进行连铸-热处理，得到所述高铁列车电机摩擦盘用合金。

优选的，所述熔炼包括以下步骤：

将部分铜原料进行第一熔炼，向所得第一铜熔液中加入非铜合金原料，进行第二熔炼，得到母合金熔液；所述部分铜原料占全部铜原料的30～60wt.％；

将所述母合金熔液进行浇铸，得到母合金块；

将剩余铜原料进行第三熔炼，向所得第二铜熔液中加入所述母合金块，进行第四熔炼，得到合金熔液。

优选的，所述第一熔炼的温度为1200～1500℃，时间为1～3h；

所述第二熔炼的温度为1200～1500℃，时间为30～60min；

所述第三熔炼的温度为1200～1500℃，时间为10～30min；

所述第四熔炼的温度为1300～1500℃，时间为10～15min。

优选的，当合金原料中含有镍原料时，所述第一铜熔液与镍原料混合熔炼后再与其他非铜合金原料混合进行第二熔炼。