一種電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，包括閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件；所述閘瓦摩擦塊組件由粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背燒結(jié)而成，所述粉末冶金組件是通過以下方式制成：在恒溫條件下將鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤(rùn)滑劑均勻混合制得預(yù)混料，將其置于模具中進(jìn)行壓制處理制得瓦片狀粉末冶金坯料，對(duì)其進(jìn)行焙燒處理即得；其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉，所述潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鋅和煤油；所述閘瓦骨架組件是由鋼瓦、扣套和擋塊焊接而成。本發(fā)明的機(jī)車用閘瓦耐熱，高負(fù)荷條件下摩擦系數(shù)穩(wěn)定，衰減小，磨損小、熱傳導(dǎo)好，能把摩擦副表面的摩擦熱很快傳導(dǎo)出去并具有良好的物理、化學(xué)、力學(xué)性能。
【專利說明】
一種電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力機(jī)車剎車片，特別涉及一種中低速電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，屬 于鐵路機(jī)車配件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活消費(fèi)水平不斷提高，對(duì)運(yùn)輸?shù)谋憬菪院褪孢m 性要求也不斷提高。列車告訴化已成為列車運(yùn)輸發(fā)展的必然趨勢(shì)，相對(duì)帶來的安全問題也 越來越受到人們的重視。列車的剎車性能是決定列車安全運(yùn)輸?shù)闹匾蛩?，列車在運(yùn)行過 程中，直接摩擦車輪使火車停車的零件就是閘瓦，閘瓦是列車最關(guān)鍵的安全零件，所有剎車 效果的好壞都是由閘瓦起決定性作用。
[0003] 閘瓦是由鑄鐵或其它材料制成的瓦狀制動(dòng)塊，在列車制動(dòng)時(shí)抱緊車輪踏面，通過 摩擦使車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到剎車的目的。在這一過程中，制動(dòng)裝置要將巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能消散于大氣之中。這種制動(dòng)效果的好壞，主要取決于摩擦熱能的消散能力。使用這種 制動(dòng)方式時(shí)，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負(fù)荷由車輪來承擔(dān)。列車速度越高，制動(dòng)時(shí)車輪的 熱負(fù)荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使采用較先進(jìn)的合成閘瓦，溫度也會(huì) 高達(dá)400-450°C。當(dāng)車輪踏面溫度增高到一定程度時(shí)，就會(huì)使踏面磨耗、裂紋或剝離，及影響 使用壽命，也影響行車安全。因此，傳統(tǒng)的踏面閘瓦不能滿足列車制動(dòng)的需求。
[0004] 閘瓦按類型可分為灰鑄鐵、高磷鑄鐵、合金鑄鐵、粉末冶金和合成閘瓦；按閘瓦的 使用對(duì)象可分為電力機(jī)車用閘瓦、內(nèi)燃機(jī)車用閘瓦和高速機(jī)車用閘瓦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有機(jī)車存在的技術(shù)問題提供一種中低速電力機(jī)車用粉末 冶金閘瓦，本發(fā)明的機(jī)車用閘瓦耐熱，高負(fù)荷條件下摩擦系數(shù)穩(wěn)定，衰減小，磨損小、熱傳導(dǎo) 好，能把摩擦副表面的摩擦熱很快傳導(dǎo)出去并具有良好的物理、化學(xué)、力學(xué)性能。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，是 一種用于電力機(jī)車的剎車片，包括閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件；
[0007] 其中，所述閘瓦摩擦塊組件包括粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背；
[0008] 其中，所述閘瓦骨架組件包括鋼瓦、扣套和擋塊；
[0009] 所述閘瓦通過以下方式制成：
[0010] 在恒溫條件下將鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤(rùn)滑劑均勻混合，制得預(yù)混料； [0011] 將預(yù)混料置于模具中進(jìn)行壓制處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料；
[0012] 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進(jìn)行焙燒處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦 塊；
[0013] 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié)處理，制得閘 瓦摩擦塊組件；
[0014] 對(duì)鋼瓦、扣套和擋塊進(jìn)行組合焊接處理，制得閘瓦骨架組件；
[0015] 對(duì)打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進(jìn)行組合焊接處理，制得閘瓦成 品；
[0016] 對(duì)所述閘瓦成品進(jìn)行浸清漆和涂漆處理，即得；
[0017] 其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉；
[0018] 其中，所述潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鋅和煤油。
[0019] 其中，所述鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤(rùn)滑劑的重量份配比為：鐵粉20-40、 銅粉10-30、天然石墨30-60、添加劑7-15、潤(rùn)滑劑1-4。
[0020] 特別是，所述鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤(rùn)滑劑的重量份配比優(yōu)選為：鐵粉 25-40、銅粉15-30、天然石墨35-55、添加劑10-15、潤(rùn)滑劑1-3。
[0021] 尤其是，所述鐵粉為還原鐵粉，灰色粉末，粒度為100目，鐵含量多98 %，碳含量 < 0· 01%，磷含量< 0· 03%，硫含量 0· 03%，氫損為 0· 1-0. 2%。
[0022] 還原鐵粉是粉末冶金工業(yè)中的一種重要的金屬粉末，具有耐熱、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、損 耗低等優(yōu)點(diǎn)。
[0023] 特別是，所述銅粉為電解銅粉，玫瑰紅色粉末，粒度為200-300目，其中銅含量 彡99,灰分彡1%。
[0024] 尤其是，所述天然石墨的粒度為80目和200目，其中碳含量彡99,灰分< 1%。
[0025] 特別是，所述天然石墨優(yōu)選為鱗片石墨，其平均粒徑優(yōu)選為50目或200目。
[0026] 本發(fā)明的天然石墨質(zhì)量輕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤(rùn)滑性能好、機(jī)械加工性能優(yōu)良。
[0027] 其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉。
[0028] 尤其是，所述二硫化鉬、碳化硅和鎳粉的重量份配比為1-5:1-8:0. 5-4。
[0029] 特別是，所述二硫化鉬、碳化硅和鎳粉的重量份配比優(yōu)選為I. 5-4. 5:3-7:0. 5-3。
[0030] 尤其是，所述二硫化鉬為黑色固體粉末，粒度為100-200目，優(yōu)選為200目。
[0031 ] 二硫化鉬的加入可以提高閘瓦的耐磨性、潤(rùn)滑性和環(huán)境適應(yīng)性。
[0032] 特別是，所述碳化硅為綠色碳化硅，粒度為100-200目，優(yōu)選為200目，比重為 3. 20~3, 25〇
[0033] 碳化硅具有很好的抗高溫性能和很高的強(qiáng)度，摩擦性能優(yōu)良，可以增加材料的摩 擦系數(shù)。
[0034] 尤其是，所述鎳粉的粒度為100-200目，優(yōu)選為200目。
[0035] 其中，所述潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鋅和煤油。
[0036] 特別是，所述硬脂酸鋅與煤油的重量份配比為0. 5-1:1-3。
[0037] 尤其是，所述硬脂酸鋅與煤油的重量份配比優(yōu)選為0. 8:1. 5。
[0038] 特別是，所述硬脂酸鋅為白色黏結(jié)的細(xì)粉，有滑膩感，微具刺激性氣味，密度為 I. 0953g/mL(4-25°C )，熔點(diǎn)為1304°C，自燃點(diǎn)為9005°C，不溶于水、醇和醚，能溶于苯和松 節(jié)油等有機(jī)溶劑。
[0039] 硬脂酸鋅主要起穩(wěn)定劑、脫模劑和潤(rùn)滑劑的作用。
[0040] 尤其是，所述煤油為無色透明液體，略帶臭味，密度為0. 78-0. 80g/mL(4-15°C )。 煤油的加入可以在壓制成型時(shí)起到脫模作用。
[0041] 其中，所述混合處理的時(shí)間為6-10h，優(yōu)選為6-8h。
[0042] 特別是，制得所述預(yù)混料包括：
[0043] 將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；
[0044] 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；
[0045] 將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè)備中混合均勻，制得預(yù)混料。
[0046] 將石墨和煤油單獨(dú)混合，可以防止石墨漂浮，與其它原料更好的混合均勻。
[0047] 其中，所述壓制處理的壓制比重為5. 0-5. 6。
[0048] 尤其是，所述壓制處理的壓制比重優(yōu)選為5. 1-5. 5。
[0049] 特別是，所述壓制處理的壓制設(shè)備為315噸液壓機(jī)。
[0050] 其中，所述焙燒處理的處理溫度為1000-1100°C，處理時(shí)間為8-12h。
[0051] 尤其是，所述焙燒處理的處理溫度優(yōu)選為1000_1050°C，處理時(shí)間優(yōu)選為8-10h。
[0052] 特別是，所述焙燒處理包括：
[0053] 在5-6h內(nèi)將焙燒溫度提高至1000-1100 °C ;
[0054] 在1000-1100°C下保持3_6h，冷卻至室溫，即制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊。
[0055] 尤其是，所述冷卻采用水冷卻，冷卻時(shí)間為3_4h。
[0056] 其中，所述閘瓦摩擦塊組件包括粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背。
[0057] 其中，將所述瓦片狀粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié) 處理，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0058] 特別是，所述鋼背以鋼板為原料，采用63噸沖床沖制而成，其表面鍍銅。
[0059] 尤其是，所述加壓燒結(jié)處理的處理溫度為950-1000°C，加壓壓力為3. 5-3. 8MPa， 處理時(shí)間為7-10h。
[0060] 特別是，所述加壓燒結(jié)處理的處理溫度優(yōu)選為950°C，加壓壓力優(yōu)選為3. 5MPa，處 理時(shí)間優(yōu)選為8h。
[0061] 尤其是，所述加壓燒結(jié)處理為：
[0062] 將所述瓦片狀粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中；
[0063] 在5-6h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至950-1000 °C ;
[0064] 在950-1000°C下保持3-4h，冷卻至室溫，即得；
[0065] 其中，控制加壓燒結(jié)爐內(nèi)的壓力為3. 5-3. 8MPa。
[0066] 特別是，所述冷卻采用水冷卻，冷卻時(shí)間為3_4h。
[0067] 其中，所述閘瓦骨架組件包括鋼瓦、扣套和擋塊。
[0068] 其中，對(duì)鋼瓦、扣套和擋塊進(jìn)行組合焊接處理，制得閘瓦骨架組件；
[0069] 特別是，所述鋼瓦以鋼板為原料，采用200噸沖床沖制而成。
[0070] 尤其是，所述扣套以鋼板為原料，采用63噸沖床沖制而成。
[0071] 特別是，所述擋塊以鋼板為原料，采用63噸沖床沖制而成。
[0072] 采用專用工裝將鋼瓦及扣套與擋塊焊接起來，采用普通焊機(jī)400即可（焊條要求： Φ2. 5X300醒），焊接電流120±55A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長(zhǎng)孔和兩方孔內(nèi)電焊，使扣 套、兩擋快與鋼瓦牢固連接在一體。
[0073] 其中，所述電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦的制備方法還包括：對(duì)焊接好的閘瓦骨架組 件進(jìn)行烘干處理，以消除焊接應(yīng)力。
[0074] 特別是，所述烘干處理的溫度為190_220°C，處理時(shí)間為5_7h。
[0075] 其中，對(duì)打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進(jìn)行組合焊接處理，制得 閘瓦成品。
[0076] 特別是，采用氬弧焊對(duì)打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進(jìn)行組合焊 接處理。
[0077] 尤其是，氬弧焊電流為：I = 100-130A，氬氣流量為：15~20L/min，使用碳鋼用氬 焊絲（TIG-50 I. 8X 1000 mm ) 〇
[0078] 其中，對(duì)所述閘瓦成品進(jìn)行浸清漆和噴漆處理，包括：
[0079] 將閘瓦成品浸沒在清漆中，對(duì)其進(jìn)行浸清漆處理；
[0080] 對(duì)所述浸清漆處理后的閘瓦成品進(jìn)行烘干處理；
[0081] 對(duì)所述烘干處理后的閘瓦坯料進(jìn)行噴漆處理，即得。
[0082] 特別是，所述烘干處理的處理溫度為90°C，處理時(shí)間為2h。
[0083] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：
[0084] 1、本發(fā)明的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦在制備過程中原料添加合理，加入的天然石 墨具有質(zhì)量輕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤(rùn)滑性能好、機(jī)械加工性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于制備電力 機(jī)車用粉末冶金閘瓦。
[0085] 2、本發(fā)明的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦材料中選用二硫化鉬作為添加劑，可以提高 閘瓦的耐磨性能，提高閘瓦的潤(rùn)滑性能及與車輪的剎車接觸良好，使其在任何環(huán)境中可以 抗環(huán)境因素干擾。
[0086] 3、本發(fā)明的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦材料中選用綠色碳化硅作為添加劑，碳化硅 的硬度較大，耐磨性能良好，可以增強(qiáng)閘瓦的強(qiáng)度和韌性及抗高溫性能。
[0087] 4、本發(fā)明的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦材料中選用硬脂酸鋅和航空煤油作為潤(rùn)滑 劑，其潤(rùn)滑性能好，在瓦片狀的粉末冶金坯料的壓制成型過程中，可以很好的起到脫模作 用。
[0088] 5、本發(fā)明制備的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦密度為5.0-5. lg/cm3,布氏硬度為 90-100HB，抗剪強(qiáng)度為70-90MPa，沖擊韌性為6-8J/M 2,抗壓強(qiáng)度為180-230MPa，達(dá)到鐵路機(jī) 車閘瓦H型摩擦系數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)。
[0089] 6、本發(fā)明電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦的制備方法簡(jiǎn)單，制備工藝簡(jiǎn)單，操作容易，產(chǎn) 品質(zhì)量穩(wěn)定效果明顯，并且使用方便，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0090] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式 進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0091] 原料與試劑：
[0092] 還原鐵粉購(gòu)自湘潭凌飛金屬材料科技有限公司，灰色粉末，粒度為100目，鐵含量 彡98%，碳含量< 0. 01 %，磷含量< 0. 03%，硫含量0. 03%，氫損為0. 1-0. 2% ;
[0093] 電解銅粉購(gòu)自北京有研有色金屬有限公司，玫瑰紅色粉末，粒度為200-300目，其 中銅含量彡99,灰分彡1% ;
[0094] 天然石墨購(gòu)自青島天和公司，粒度為50-200目，其中碳含量彡99,灰分< 1% ;
[0095] 二硫化鉬購(gòu)自上海申雨工貿(mào)有限公司，黑色固體粉末，粒度為200目；
[0096] 碳化硅購(gòu)自南通市金東方金剛砂廠，粒度為200目，比重為3. 20-3. 25,顯微硬度 為 2840-3320kg/mm2;
[0097] 鎳粉購(gòu)自上海九佳粉體材料有限公司，粒度為200目；
[0098] 硬脂酸鋅購(gòu)自江西宏遠(yuǎn)化工有限公司，白色黏結(jié)的細(xì)粉，有滑膩感，微具刺激性氣 味，密度為I. 0953g/mL(4-25°C )，熔點(diǎn)為1304°C，自燃點(diǎn)為9005°C，不溶于水、醇和醚，能溶 于苯和松節(jié)油等有機(jī)溶劑；
[0099] 煤油購(gòu)自上海梓琛能源科技有限公司，無色透明液體，略帶臭味，密度為 0. 78-0. 80g/mL(4-15〇C ) 〇
[0100] 實(shí)施例1
[0101] 1、按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
[0102] 鐵粉 25 銅粉 30 天然石墨 35 二硫化鉬 2.5 碳化硅 4 鎳粉 15 硬臘酸鋅 0.5 煤油 1.5
[0103] 2、在常溫狀態(tài)下，將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；再 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè) 備中混合7h，制得預(yù)混料。
[0104] 3、將預(yù)混料置于模具中進(jìn)行壓制處理，壓制設(shè)備為315噸液壓機(jī)，壓制比重為 5. 3,制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料。
[0105] 4、對(duì)瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進(jìn)行焙燒處理，首先在5. 5h內(nèi)將燒結(jié)爐 溫度提高至1050°C，然后在此溫度下保持4. 5h，然后用冷水冷卻至室溫，制得瓦片狀的粉 末冶金閘瓦摩擦塊。
[0106] 5、將閘瓦摩擦塊與沖制處理好的鍍銅鋼背放置于加壓燒結(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié)處 理，首先在5h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至950°C，然后在此溫度下保持3. 5h，此過程中保持加壓燒 結(jié)爐內(nèi)的壓力為3. 5MPa，然后用冷水冷卻至室溫，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0107] 6、將沖制好的鋼瓦、扣套和擋塊進(jìn)行組合焊接，采用普通焊機(jī)400即可（焊條要 求：Φ 2. 5 X 300 mm )，焊接電流為120A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長(zhǎng)孔和兩方孔內(nèi)電焊；然后 將焊接好的閘瓦骨架組件置于200°C的烘箱中進(jìn)行烘干處理6h，去除冷卻至室溫。
[0108] 7、對(duì)閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進(jìn)行打磨處理，然后采用氬弧焊對(duì)打磨后的 閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進(jìn)行組合焊接處理，氬弧焊電流為115A，氬氣流量為18L/ min，使用碳鋼用氬焊絲（TIG-50 1.8X1000醒），制得閘瓦成品。
[0109] 8、將閘瓦成品浸沒在清漆中2秒，對(duì)其進(jìn)行浸清漆處理，然后將浸清漆處理后的 閘瓦坯料于90°C下烘干2h，最后對(duì)烘干處理后的閘瓦坯料進(jìn)行噴漆處理，即得。
[0110] 按照GB/T10421-2002方法測(cè)定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測(cè)定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測(cè)定閘瓦的抗剪強(qiáng)度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測(cè)定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測(cè)定閘瓦的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表1。
[0111] 實(shí)施例2
[0112] 1、按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
[0113] 鐵粉 40 銅粉 1.5 天然石墨 30 二硫化鉬 1 碳化硅： S 鎳粉 4 硬脂酸鋅 1 煤油 1
[0114] 2、在常溫狀態(tài)下，將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；再 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè) 備中混合6h，制得預(yù)混料。
[0115] 3、將預(yù)混料置于模具中進(jìn)行壓制處理，壓制設(shè)備為315噸液壓機(jī)，壓制比重為 5. 6,制得粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料。
[0116] 4、對(duì)粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進(jìn)行焙燒處理，首先在5h內(nèi)將燒結(jié)爐溫度提高至 1000°C，然后在此溫度下保持6h，然后用冷水冷卻至室溫，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦 塊。
[0117] 5、將閘瓦摩擦塊與沖制處理好的鍍銅鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié)處理， 首先在6h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至1000 tC，然后在此溫度下保持3h，此過程中保持加壓燒結(jié)爐 內(nèi)的壓力為3. 8MPa，然后用冷水冷卻至室溫，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0118] 6、將壓制好的鋼瓦、扣套和擋塊進(jìn)行組合焊接，采用普通焊機(jī)400即可（焊條要 求：Φ 2. 5 X 300 mm )，焊接電流為175A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長(zhǎng)孔和兩方孔內(nèi)電焊；然后 將焊接好的閘瓦骨架組件置于190°C的烘箱中進(jìn)行烘干處理7h，去除冷卻至室溫。
[0119] 7、對(duì)閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進(jìn)行打磨處理，然后采用氬弧焊對(duì)打磨后的 閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進(jìn)行組合焊接處理，氬弧焊電流為100A，氬氣流量為20L/ min，使用碳鋼用氬焊絲（TIG-50 1.8X1000醒），制得閘瓦成品。
[0120] 8、將閘瓦成品浸沒在清漆中3秒，對(duì)其進(jìn)行浸清漆處理，然后將浸清漆處理后的 閘瓦坯料于90°C下烘干2h，最后對(duì)烘干處理后的閘瓦坯料進(jìn)行噴漆處理，即得。
[0121] 按照GB/T10421-2002方法測(cè)定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測(cè)定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測(cè)定閘瓦的抗剪強(qiáng)度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測(cè)定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測(cè)定閘瓦的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表1。
[0122] 實(shí)施例3
[0123] 1、按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
[0124] 鐵粉 20 銅粉 10 天然石墨 60 二硫化鉬 5 碳化娃 i 攝粉 0,1 硬脂酸鋅 0.5 煤油 3.
[0125] 2、在常溫狀態(tài)下，將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；再 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè) 備中混合l〇h，制得預(yù)混料。
[0126] 3、將預(yù)混料置于模具中進(jìn)行壓制處理，壓制設(shè)備為315噸液壓機(jī)，壓制比重為 5. 0,制得粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料。
[0127] 4、對(duì)粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進(jìn)行焙燒處理，首先在6h內(nèi)將燒結(jié)爐溫度提高至 IKKTC，然后在此溫度下保持3h，然后用冷水冷卻至室溫，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦 塊。
[0128] 5、將閘瓦摩擦塊與沖制處理好的鍍銅鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié)處理， 首先在5. 5h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至980°C，然后在此溫度下保持4h，此過程中保持加壓燒結(jié) 爐內(nèi)的壓力為3. 6MPa，然后用冷水冷卻至室溫，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0129] 6、將壓制好的鋼瓦、扣套和擋塊進(jìn)行組合焊接，采用普通焊機(jī)400即可（焊條要 求：Φ 2. 5 X 300 mm )，焊接電流為65A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長(zhǎng)孔和兩方孔內(nèi)電焊；然后 將焊接好的閘瓦骨架組件置于220°C的烘箱中進(jìn)行烘干處理5h，去除冷卻至室溫。
[0130] 7、對(duì)閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進(jìn)行打磨處理，然后采用氬弧焊對(duì)打磨后的 閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進(jìn)行組合焊接處理，氬弧焊電流為130A，氬氣流量為15L/ min，使用碳鋼用氬焊絲（TIG-50 1.8X1000醒），制得閘瓦成品。
[0131] 8、將閘瓦坯成品沒在清漆中1秒，對(duì)其進(jìn)行浸清漆處理，然后將浸清漆處理后的 閘瓦坯料于90°C下烘干2h，最后對(duì)烘干處理后的閘瓦坯料進(jìn)行噴漆處理，即得。
[0132] 按照GB/T10421-2002方法測(cè)定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測(cè)定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測(cè)定閘瓦的抗剪強(qiáng)度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測(cè)定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測(cè)定閘瓦的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表1。
[0133] 對(duì)照例
[0134] 以市售的閘瓦（樂清市粉末冶金廠，H型）作為對(duì)照例。
[0135] 按照GB/T10421-2002方法測(cè)定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測(cè)定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測(cè)定閘瓦的抗剪強(qiáng)度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測(cè)定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測(cè)定閘瓦的抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見表1。
[0136] 表1閘瓦性能參數(shù)
[0137]
[0138] 由表1數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明制備的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦密度為.0-5. lg/cm3,布 氏硬度為90-100HB，抗剪強(qiáng)度為70-90MPa，沖擊韌性為6-8J/M 2,抗壓強(qiáng)度為180-230MPa， 達(dá)到鐵路粉末冶金閘瓦H型摩擦系數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)；與市售同類產(chǎn)品相比，布氏硬度提高 了 8. 6-42. 9%，抗剪強(qiáng)度提高了 60-80 %，沖擊韌性提高了 40-60%，抗壓強(qiáng)度提高了 38. 5-76. 9%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，是一種用于電力機(jī)車的剎車片，包括閘 瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件； 其中，所述閘瓦摩擦塊組件包括粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背； 其中，所述閘瓦骨架組件包括鋼瓦、扣套和擋塊； 所述閘瓦通過以下方式制成： 在恒溫條件下將鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤(rùn)滑劑均勻混合，制得預(yù)混料； 將預(yù)混料置于模具中進(jìn)行壓制處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料； 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進(jìn)行焙燒處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊； 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進(jìn)行加壓燒結(jié)處理，制得閘瓦摩 擦塊組件； 對(duì)鋼瓦、扣套和擋塊進(jìn)行組合焊接處理，制得閘瓦骨架組件； 對(duì)打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進(jìn)行組合焊接處理，制得閘瓦成品； 對(duì)所述閘瓦成品進(jìn)行浸清漆和涂漆處理，即得； 其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉； 其中，所述潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鋅和煤油。2. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述鐵粉、銅粉、天然 石墨、添加劑和潤(rùn)滑劑的重量份配比為：鐵粉20-40、銅粉10-30、天然石墨30-60、添加劑 7-15、潤(rùn)滑劑1-4。3. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述二硫化鉬、碳化硅 和鎳粉的重量份配比為1-5:1-8:0. 5-4。4. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述硬脂酸鋅與煤油 的重量份配比為〇. 5-1:1-3。5. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述混合處理的時(shí)間 為 6-10h。6. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述制得預(yù)混料包括： 將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料； 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料； 將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè)備中混合均勻，制得預(yù)混料。7. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述壓制處理的壓制 比重為5. 0-5. 6。8. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述焙燒處理的處理 溫度為1000-1 l〇〇°C，處理時(shí)間為8-12h。9. 如權(quán)利要求1所述的電力機(jī)車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述加壓燒結(jié)處理的 處理溫度為950-1000°C，加壓壓力為3. 5-3. 8MPa，處理時(shí)間為7-10h。
【文檔編號(hào)】F16D65/04GK105987103SQ201510070425
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日
【發(fā)明人】林勇, 朱約輝
【申請(qǐng)人】蘇州東南電碳科技有限公司