专利名称：一种粉末冶金摩擦材料及其制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种摩擦材料，尤其是ー种粉末冶金摩擦材料及其制造エ艺。
背景技术：
铁路机车车辆闸瓦过去一直采用铸铁材料，它的摩擦系数不稳，耐磨性差，并且易于断裂，只能在120公里时速以下使用。后来出现了ー种合成材料闸瓦，就是基体组元采用酚醛树脂、腰果树脂等有机材料合成的摩擦材料，虽然采用这种合成材料在一定程度上改善了闸瓦的摩擦性能，但是它在夏季制动时易于粘结车轮，冬季又易于断裂，列车时速超过 120公里时摩擦性能严重恶化。近年来，随着科学技术的发展，粉末冶金材料开始在闸瓦上得到应用。已有技术的粉末冶金间瓦一般采用铁基粉末冶金摩擦材料。虽然摩擦性能和抗断裂性能均好于上述两种材料，可以在120公里以上时速情况下使用，但是它在使用中易于形成粘结或金属镶嵌， 使车轮磨耗较大，产生局部过热现象，甚至使两体式车轮轮箍脱落。另外，已有技术认为，制动时的局部过热现象会使ニ氧化硅、氧化铝产生不良反应，因而在高速重载情况下，粉末冶金摩擦材料组元中不宜含有ニ氧化硅、氧化铝。
发明内容
为了克服以上缺陷，本发明要解决的技术问题是提出ー种摩擦性能好、散热快、 无粘结、无金属镶嵌的粉末冶金摩擦材料。本发明所采用的技术方案为一种粉末冶金摩擦材料，包括铁粉、铜粉、锌粉、石墨、锑粉、铅粉、ニ硫化钼、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的铁基粉末。根据本发明的另外ー个实施例，ー种粉末冶金摩擦材料进ー步包括所述铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%，铅粉3_8%，ニ硫化钼1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，莫乃石5_8%，其余为铁粉。根据本发明的另外ー个实施例，ー种粉末冶金摩擦材料进ー步包括所述莫乃石成分主要为氧化铝、ニ氧化硅，该粉末材料中也可选用至少其中ー种材料制作。根据本发明的另外ー个实施例，ー种粉末冶金摩擦材料进ー步包括所述铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%，铅粉3_8%，ニ硫化钼1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，氧化铝1. 5_6%，其余为铁粉。根据本发明的另外ー个实施例，ー种粉末冶金摩擦材料进ー步包括所述铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%，铅粉3_8%，ニ硫化钼1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，ニ氧化硅1. 5_6%，其余为铁粉。根据本发明的另外ー个实施例，ー种粉末冶金摩擦材料进ー步包括ー种粉末冶金摩擦材料的制造エ艺，エ艺步骤依次如下
A、混料将金属粉末放入盆内，放入适量机油将其混均勻，过筛后投入混料桶机混10 分钟；然后将其它原材料倒入混料桶，继续混10分钟；最后进行第三次投料，机混60分钟，出料后过筛；
B、压制将混合好的粉料按照一定的产品规格在压模中成型，形成具有一定強度的压
坯；
C、烧结将压坯装入烧结炉中，在一定的升温速度、温度、保温时间和加压压カ下，进行烧结，得到具有一定力学和摩擦磨损性能的烧结件；
D、机加工到设计尺寸。本发明的有益效果是本发明的技术方案由于加大了铜的含量，因而使材料的导热性较好，避免了莫乃石因过热而产生不良反应；由于成分中适量的锑、锌、铅形成共晶化合物，因而使材料具有良好的摩擦性能，起到抗粘结作用；由于成分中含有适量的磷，在烧结过程中，磷扩散形成磷化共晶网状物，稳定了摩擦系数，提高了材料的抗弯强度和抗剪强/又。
具体实施例方式现在结合附图
和优选实施例对本发明作进ー步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。ー种粉末冶金摩擦材料，包括铁粉、铜粉、锌粉、石墨、锑粉、铅粉、ニ硫化钼、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的铁基粉末。铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%,铅粉 3-8%，ニ硫化钼1-3%，石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%,莫乃石5_8%，其余为铁粉。 本发明的技术方案由于加大了铜的含量，因而使材料的导热性较好，避免了莫乃石因过热而产生不良反应。由于成分中适量的锑、锌、铅形成共晶化合物，因而使材料具有良好的摩擦性能，起到抗粘结作用。莫乃石成分主要为氧化铝、ニ氧化硅，该粉末材料中也可选用至少其中ー种材料制作。铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%,铅粉 3-8%，ニ硫化钼1-3%，石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%,氧化铝1. 5-6%,其余为铁粉。铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%,铅粉 3-8%，ニ硫化钼1-3%，石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2_1%，ニ氧化硅1. 5_6%，其余为铁粉。由于成分中含有适量的磷，在烧结过程中，磷扩散形成磷化共晶网状物，稳定了摩擦系数，提高了材料的抗弯强度和抗剪强度。ー种粉末冶金摩擦材料的制造エ艺，エ艺步骤依次如下
A、混料将金属粉末放入盆内，放入适量机油将其混均勻，过筛后投入混料桶机混10 分钟；然后将其它原材料倒入混料桶，继续混10分钟；最后进行第三次投料，机混60分钟， 出料后过筛；
B、压制将混合好的粉料按照一定的产品规格在压模中成型，形成具有一定強度的压
坯；
C、烧结将压坯装入烧结炉中，在一定的升温速度、温度、保温时间和加压压カ下，进行烧结，得到具有一定力学和摩擦磨损性能的烧结件；D、机加工到设计尺寸。 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多祥的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.ー种粉末冶金摩擦材料，其特征在于包括铁粉、铜粉、锌粉、石墨、锑粉、铅粉、ニ硫化钼、碳化硅、磷粉、莫乃石均勻混合而成的铁基粉末。
2.根据权利要求1所述的ー种粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%，铅粉3_8%，ニ硫化钼1_3%，石墨 6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，莫乃石5_8%，其余为铁粉。
3.根据权利要求1所述的ー种粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述莫乃石成分主要为氧化铝、ニ氧化硅，该粉末材料中也可选用至少其中ー种材料制作。
4.根据权利要求2或3所述的ー种粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%，铅粉3_8%，ニ硫化钼1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，氧化铝1. 5_6%，其余为铁粉。
5.根据权利要求2或3所述的ー种粉末冶金摩擦材料，其特征在于所述铁基粉末中的组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0. 5-3%，铅粉3_8%，ニ硫化钼1_3%， 石墨6-12%，碳化硅1. 5-4%，磷粉0. 2-1%，ニ氧化硅1. 5_6%，其余为铁粉。
6.根据权利要求1所述的ー种粉末冶金摩擦材料的制造エ艺，其特征在于工艺步骤依次如下A、混料将金属粉末放入盆内，放入适量机油将其混均勻，过筛后投入混料桶机混10 分钟；然后将其它原材料倒入混料桶，继续混10分钟；最后进行第三次投料，机混60分钟， 出料后过筛；B、压制将混合好的粉料按照一定的产品规格在压模中成型，形成具有一定強度的压坯；C、烧结将压坯装入烧结炉中，在一定的升温速度、温度、保温时间和加压压カ下，进行烧结，得到具有一定力学和摩擦磨损性能的烧结件；D、机加工到设计尺寸。
全文摘要
本发明涉及一种粉末冶金摩擦材料，包括铁粉、铜粉、锌粉、石墨、锑粉、铅粉、二硫化钼、碳化硅、磷粉、莫乃石均匀混合而成的铁基粉末；其组分(重量百分比)为铜粉15-25%，锌粉3-7%，锑粉0.5-3%，铅粉3-8%，二硫化钼1-3%，石墨6-12%，碳化硅1.5-4%，磷粉0.2-1%，莫乃石5-8%，其余为铁粉；由于加大了铜的含量，因而使材料的导热性较好，避免了莫乃石因过热而产生不良反应;由于成分中适量的锑、锌、铅形成共晶化合物，因而使材料具有良好的摩擦性能，起到抗粘结作用;由于成分中含有适量的磷,在烧结过程中，磷扩散形成磷化共晶网状物，稳定了摩擦系数，提高了材料的抗弯强度和抗剪强度。
文档编号C22C33/02GK102534379SQ20101058448
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者张云 申请人:张云