專利名稱：纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)中的部件，具體涉及一種纖維型雙金屬粉末冶金閘 瓦，是用于電氣機(jī)車、柴油機(jī)車及動(dòng)車組進(jìn)站或遇突發(fā)事件采取緊急制動(dòng)的關(guān)鍵部件。
背景技術(shù)：
隨著火車的多次提速，傳統(tǒng)的鑄鐵閘瓦已滿足不了制動(dòng)性能的要求，原來(lái)采用 的樹脂閘瓦，由于在高溫條件下(300°C以上)摩擦系數(shù)熱穩(wěn)定性受到一定的影響，在使 用上受到了限制。目前，高速機(jī)動(dòng)車組上使用的閘瓦采用特殊粉末冶金方法制造，摩擦 體與背板經(jīng)加壓燒結(jié)再與弧形鋼背焊接而成。有的廠家在進(jìn)行研發(fā)試用粉末冶金閘瓦， 但在使用時(shí)都還有不足之處，如摩擦系數(shù)的熱穩(wěn)定性、制動(dòng)時(shí)發(fā)出尖叫聲、使用時(shí)掉邊 掉角等現(xiàn)象存在。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前機(jī)車提速，對(duì)閘瓦摩擦系數(shù)、機(jī)械性能的要求，本發(fā)明的目的是在 不改變機(jī)車間瓦推力的情況下，提供一種纖維型雙金屬粉末冶金間瓦，滿足目前鐵路運(yùn) 輸行業(yè)的要求，克服制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生尖叫、對(duì)對(duì)偶劃傷、磨損量大、掉渣等缺陷。
本發(fā)明所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，包括弧形鋼背、定位連接在弧形鋼 背上面的插銷扣、對(duì)稱地分別連接在弧形鋼背上面左右部的插銷扣凹槽，其特征在于 三塊摩擦體分別與三塊背板通過(guò)加壓燒結(jié)為一體；三塊背板的外曲率半徑與弧形鋼背的 內(nèi)曲率半徑相等，并與弧形鋼背固定連接。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其摩擦體的組元成份的重量百分比如下
混合鐵粉58-72%，鉻鐵粉3-6%，碳化硅2-3 %，鉬鐵粉0.5-1.5%， 莫來(lái)石0.5-1%，鋯英砂1-3%，鎳鐵粉1-3%，混合銅粉3-6%，錫合金粉 1-3%,混合鉛粉3-6 %，二硫化鉬1-2%，混合碳粉9-15 %，混合纖維粉 0.5-2%。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其摩擦體的組元成份中的混合鐵粉為還原 Fe粉+霧化Fe粉，其中霧化鐵粉占85 90%，余量為還原鐵粉。霧化鐵粉是指的是采 用高壓水霧化/氣霧化制造的粉末，這種粉松裝密度比還原鐵粉大，成形型好。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其摩擦體的組元成份中的混合銅粉為純銅 粉+銅包鐵粉，兩者的比例各占一半；所述的銅包鐵粉是一種在-100目鐵粉上，用化學(xué) 方法均勻包覆一層銅；用這種粉可以避免銅粉在使用過(guò)程中產(chǎn)生偏折。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其摩擦體的組元成份中的混合鉛粉為純鉛 粉+經(jīng)過(guò)氧化后的鉛粉，兩者的比例各占一半。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其摩擦體的組元成份中的混合碳粉為石墨 粉+焦炭粉，其中石墨粉占60%，余量為焦炭粉。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其摩擦體的組元成份中的混合纖維粉為鐵纖維粉+玻璃纖維粉，其中鐵纖維粉占90%，余量為玻璃纖維粉；所述的鐵纖維粉，粉 末的直徑為0.1 0.08mm，長(zhǎng)度為0.2 0.5mm。
鉻鐵粉中的鉻含量58-61 % ；鉬鐵粉中的鉬含量58%以上，鎳鐵粉中鎳含量 1.5%-2.0%。NBA—指的是鐵與鐵鎳合金粉混合的一種粉，它是根據(jù)用戶要求，在冶 煉過(guò)程中直接加入鎳，最后霧化出來(lái)的一種合金粉，一般這種粉含鎳量20 40%左右， 根據(jù)需要在配料中加入。錫合金粉是指的錫鋅粉末，錫占85-90%。
將混合鐵粉-基材與所述其它組元進(jìn)行熱粘，強(qiáng)力混合后，通過(guò)模具壓制成生 坯，在加壓式高溫?zé)Y(jié)爐與背板一起進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)工藝為預(yù)燒溫度分兩階段第一 階段初始溫度為430-450°C，壓力為7-8Kg/cm2，保溫時(shí)間1.脅。第二階段升溫到 680-7000C ；壓力為7-8Kg/cm2，保溫時(shí)間lh，然后再把溫度調(diào)整到1000-1030°C進(jìn)行高 溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時(shí)間3-3. ，壓力為9-10Kg/cm2。最后隨爐冷卻至700°C，吊出爐體，空 冷到300°C，再去內(nèi)罩澆水，冷卻到100°C，停氣冷卻至40°C出爐。整個(gè)過(guò)程在保護(hù)性氣 氛中進(jìn)行。
然后，機(jī)加工背板的弧面，最后，焊接在弧形鋼背上。
本發(fā)明的有益效果既增強(qiáng)了瓦體強(qiáng)度，又提高了摩擦系數(shù)的平穩(wěn)性、熱穩(wěn)定 性及摩擦系數(shù)，保證列車在運(yùn)行中遇突發(fā)事件的制動(dòng)距離和制動(dòng)安全平穩(wěn)。摩擦體在使 用過(guò)程中由于添加了纖維粉而不會(huì)產(chǎn)生掉渣，克服了制動(dòng)過(guò)程中的刺耳聲。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是圖1的A-A斷面圖。
圖4是圖1的B-B斷面圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，包括弧 形鋼背1、定位連接在弧形鋼背上面的插銷扣2、對(duì)稱地分別連接在弧形鋼背上面左右部 的插銷扣凹槽3;三塊摩擦體5分別與三塊背板4通過(guò)加壓燒結(jié)為一體；三塊背板4的外 曲率半徑與弧形鋼背的內(nèi)曲率半徑相等，并與弧形鋼背1固定連接。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦的摩擦體5的組元成份的重量百分比如下
混合鐵粉58-72%，鉻鐵粉3-6 %，碳化硅2-3 %，鉬鐵粉0.5-1.5 %， 莫來(lái)石0.5-1%，鋯英砂1-3%，鎳鐵粉1-3%，混合銅粉3-6%，錫合金粉 1-3%,混合鉛粉3-6 %，二硫化鉬1-2%，混合碳粉9-15 %，混合纖維粉 0.5-2%。
所述的摩擦體5的組元成份中的混合鐵粉為還原Fe粉+霧化Fe粉，其中霧化鐵 粉占85 90%，余量為還原鐵粉。霧化鐵粉是指的是采用高壓水霧化/氣霧化制造的粉 末，這種粉松裝密度比還原鐵粉大，成形型好。
所述的摩擦體5的組元成份中的混合銅粉為純銅粉+銅包鐵粉，兩者的比例各占 一半；所述的銅包鐵粉是一種在-100目鐵粉上，用化學(xué)方法均勻包覆一層銅；用這種粉可以避免銅粉在使用過(guò)程中產(chǎn)生偏折。
所述的摩擦體5的組元成份中的混合鉛粉為純鉛粉+經(jīng)過(guò)氧化后的鉛粉，兩者的 比例各占一半。
所述的摩擦體5的組元成份中的混合碳粉為石墨粉+焦炭粉，其中石墨粉占 60%,余量為焦炭粉。
所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體5的組元成份 中的混合纖維粉為鐵纖維粉+玻璃纖維粉，其中鐵纖維粉占90%，余量為玻璃纖維粉； 所述的鐵纖維粉，粉末的直徑為0.1 0.08mm，長(zhǎng)度為0.2 0.5mm。
實(shí)施例一纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦的摩擦體5的組元成份的重量百分比 為
混合鐵粉65%，鉻鐵粉4.5%，碳化硅2.5%，鉬鐵粉1.0%，莫來(lái)石0.75%，鋯 英砂1.5%，鎳鐵粉1.5%，混合銅粉4.5%，錫合金粉2%，混合鉛粉4.5%，二硫化鉬 1.5%,混合碳粉12%，混合纖維粉1.25%;將混合鐵粉-基材與所述其它組元強(qiáng)力混 合后，壓制成生坯，在加壓式高溫?zé)Y(jié)爐與背板一起進(jìn)行燒結(jié)，預(yù)燒溫度分兩階段第 一階段初始溫度為430-450°C，壓力為7-8Kg/cm2，保溫時(shí)間1.5h。第二階段升溫 到680-700°C;壓力為7-8Kg/cm2，保溫時(shí)間lh，然后再把溫度調(diào)整到1000-1030°C進(jìn)行 高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)時(shí)間3-3. ，壓力為9-10Kg/cm2。最后隨爐冷卻至700°C，吊出爐體， 空冷到300°C，再去內(nèi)罩澆水，冷卻到100°C，停氣冷卻至40°C出爐。整個(gè)過(guò)程在保護(hù)性 氣氛中進(jìn)行。
然后，機(jī)加工背板的弧面，最后，焊接在弧形鋼背上。
閘瓦的摩擦體采用了上述優(yōu)選的配方配備各種摩擦組元(碳化硅、鉻鐵粉、鋯 英砂、莫來(lái)石、銅鐵粉、鐵鎳粉)、潤(rùn)滑組元(石墨、焦炭、鉛、氧化鉛、二硫化鉬)、 增強(qiáng)組元(鐵纖維、玻纖維)，提高了閘瓦/片的耐磨性和使用壽命，力學(xué)性能全面達(dá)到 中華人民共和國(guó)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(TB/T3005-2008)，具體結(jié)果見下表
權(quán)利要求
1.纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，包括弧形鋼背(1)、定位連接在弧形鋼背上面的插銷 扣(2)、對(duì)稱地分別連接在弧形鋼背上面左右部的插銷扣凹槽(3)，其特征在于三塊摩 擦體(5)分別與三塊背板(4)通過(guò)加壓燒結(jié)為一體；三塊背板(4)的外曲率半徑與弧形鋼 背的內(nèi)曲率半徑相等，并與弧形鋼背(1)固定連接。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體(5) 的組元成份的重量百分比如下混合鐵粉58-72 %，鉻鐵粉3-6%，碳化硅2-3%，鉬鐵粉0.5-1.5%，莫 來(lái)石0.5-1%，鋯英砂1-3%，鎳鐵粉1-3%，混合銅粉3-6%，錫合金粉 1-3%,混合鉛粉3-6%，二硫化鉬1-2%，混合碳粉9-15%，混合纖維粉 0.5-2%。
3.如權(quán)利要求2所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體(5) 的組元成份中的混合鐵粉為還原Fe粉+霧化Fe粉，其中霧化鐵粉占85 90%，余量為 還原鐵粉。
4.如權(quán)利要求2所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體(5) 的組元成份中的混合銅粉為純銅粉+銅包鐵粉，兩者的比例各占一半。
5.如權(quán)利要求2所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體(5) 的組元成份中的混合鉛粉為純鉛粉+經(jīng)過(guò)氧化后的鉛粉，兩者的比例各占一半。
6.如權(quán)利要求2所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體(5) 的組元成份中的混合碳粉為石墨粉+焦炭粉，其中石墨粉占60%，余量為焦炭粉。
7.如權(quán)利要求2所述的纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，其特征在于所述的摩擦體(5) 的組元成份中的混合纖維粉為鐵纖維粉+玻璃纖維粉，其中鐵纖維粉占90%，余量為玻 璃纖維粉；所述的鐵纖維粉，粉末的直徑為0.1 0.08mm，長(zhǎng)度為0.2 0.5mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及纖維型雙金屬粉末冶金閘瓦，包括弧形鋼背、定位連接在弧形鋼背上面的插銷扣、對(duì)稱地分別連接在弧形鋼背上面左右部的插銷扣凹槽，其特征在于三塊摩擦體分別與三塊背板通過(guò)加壓燒結(jié)為一體；三塊背板的外曲率半徑與弧形鋼背的內(nèi)曲率半徑相等，并與弧形鋼背固定連接。本發(fā)明既增強(qiáng)了瓦體強(qiáng)度，又提高了摩擦系數(shù)的平穩(wěn)性、熱穩(wěn)定性及摩擦系數(shù)，保證列車在運(yùn)行中遇突發(fā)事件的制動(dòng)距離和制動(dòng)安全平穩(wěn)。其摩擦體在使用過(guò)程中由于添加了纖維粉而不會(huì)產(chǎn)生掉渣，克服了制動(dòng)過(guò)程中的刺耳聲。
文檔編號(hào)F16D65/06GK102022466SQ20091019088
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者侯開太, 向興碧, 溫懷志, 賴紹楷, 陳建中, 馬鐵驪 申請(qǐng)人:重慶江洲粉末冶金科技有限公司