[发明专利]轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘及其制备方法

权利要求书

1.一种轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘，其特征在于：由耐磨铝基复合材料构成；所述耐磨铝基复合材料由铝粉、主要合金元素、微量元素和陶瓷颗粒四者组成；所述主要合金元素选自Cu、Si、Fe、Ni及Mg中至少一种；所述微量元素选自Sr、Ce及Sn中至少一种；所述陶瓷颗粒选自Al₂O₃及Si₃N₄中的至少一种；或所述陶瓷颗粒为SiC和Al₂O₃的混合物；或所述陶瓷颗粒为SiC和Si₃N₄的混合物；或所述陶瓷颗粒为SiC、Al₂O₃和Si₃N₄的混合物；

所述耐磨铝基复合材料的质量百分比组成：

主要合金元素3％～12％；

微量元素不大于1.5％；

30％＜陶瓷颗粒≤75％；

铝粉，余量。

2.一种权利要求1所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将耐磨铝基复合材料混合粉体填充至环盘形模具中，在室温下冷压成形，脱模，得到轨道交通制动盘坯体；

2)将所述轨道交通制动盘坯体进行烧结成型，得到轨道交通制动盘前体；

3)将所述轨道交通制动盘前体置于热压整形模具中压制整形，得到轨道交通制动盘粗制体；

4)将所述轨道交通制动盘粗制体经过机加工，即得。

3.根据权利要求2所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：所述冷压成形的条件为：压力为150MPa～300MPa，加压速率为1mm/s～5mm/s，保压时间为3s～10s。

4.根据权利要求2所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：所述烧结成型的过程包括除蜡、烧结和冷却。

5.根据权利要求2或4所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：所述烧结成型的条件为：在氮气保护下，以8℃/min～15℃/min加热速率，先升温至350℃～450℃，保温15min～30min，再升温至580℃～620℃，保温25min～45min，最后降温至500℃以下。

6.根据权利要求2所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：所述压制整形的条件为：压制温度为500℃～600℃，压力为150MPa～300MPa，加压速率为1mm/s～5mm/s，保压时间为5s～30s。

7.根据权利要求2所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：所述机加工包括去毛刺、飞边及表面氧化层。

8.根据权利要求2所述的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的制备方法，其特征在于：得到的轻质耐磨铝基粉末冶金复合材料轨道交通制动盘的密度为2.60g/cm³～2.95g/cm³。