专利名称：：一种高速盘式闸片陶型摩擦体以及制备方法
技术领域：
：本发明属于高速盘式闸片陶型摩擦体
技术领域：
，特别是涉及高速盘式闸片陶型摩擦体配方技术。
背景技术：
：现有的盘式制动粉未冶金摩擦体的国内外同类产品中多数采用铜基粉末冶金材料，因铜基粉末冶金材料在中、低温环境中，在轻、中载湿式条件导热性能好，摩擦性能最佳。但在高速200公里/每小时、重载200吨干式条件下，其摩擦性能下降，磨耗加大，寿命縮短。
发明内容本发明的目的是提供一种在高速盘式闸片中嵌合的较耐高温、高速、重载，可在干式条件下工作良好的摩擦体。'一种高速盘式闸片陶型摩擦体，包括一个外表面有许多凹槽的金属铜质管和在外表面有许凹槽的金属铜质管中设有各种耐磨粉状材料压制烧结成的抗摩体，按重量百分比，抗摩体中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0—5.0%、钼铁粉0.5—1.0%、铜粉2.0—5.0%、石墨粉7.0—8.0%、二硫化钼粉2.04.0%、二硅化钼粉2.04.0%、氧化铅粉2.0~4.0%、铅粉2.0-^.0%、莫来石加碳化硅粉4.0—25.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。第一种优选的高速盘式闸片陶型摩擦体，其特征在于各种耐磨粉状材料的抗摩体2:中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0%、钼铁粉1.0%、铜粉2.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉4.0%、二硅化钼粉2.0%、氧化铅粉3.0%、铅粉3.0%、莫来石加碳化硅粉4.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。第二种优选的高速盘式闸片陶型摩擦体，其特征在于各种耐磨粉状材料的抗摩体2:中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0。/o、钼铁粉0.5%、铜粉2.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉2.0%、二硅化钼粉2.0%、氧化铅粉2.0%、铅粉2.0%、莫来石加碳化硅粉15.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。第三种优选的高速盘式闸片陶型摩擦体，其特征在于各种耐磨粉状材料固化的抗摩体；2:中的各种耐磨粉状材料配方为-铬铁粉5.0°/。、钼铁粉1.0%、铜粉5.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉3.0%、二硅化钼粉3.0%、氧化铅粉4.0%、铅粉2.0%、莫来石加碳化硅粉25.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。上述外表面有许凹槽的管'1可以是圆管、方管、三角形管、平行四边形管，则有许凹槽的管1中的抗摩体2自然是相配合的圆柱体、方形柱体、三角形柱体、平行四边形柱体。上述高速盘式闸片陶型摩擦体的制备方法，包括以下步骤(1)、选料铬铁粉(Cr-Fe)细度80-100目、钼铁粉(Mo-Fe)细度80-100目、铜粉(Cu)细度180-220冃、石墨粉(C)细度50-140目、二硫化钼粉(MoS2)细度180-220目、二硅化钼粉(MoSi2)细度180-220目、氧化铅粉(PbO))细度200目、铅粉(Pb))细度200目、莫来石粉细度50-140目、碳化硅粉(SiC)细度50-140目、铁粉(Fe)80-100目；(2)预混小料莫来石加碳化硅粉把配方中的莫来石粉和碳化硅粉直接搅拌混合均匀；(3)预混中料在配方中铁粉总重量的50%中，加入已混合均匀的莫来石加碳化硅粉，加入石墨粉、二硫化钼粉、二硅化钼粉直接搅拌混合均匀；后在400MPa，150°C温压成块，经破碎，取过筛40—100目颗粒备用；(4)全料混合把配方中余下的全部铁粉，以及铬铁粉、钼铁粉、铜粉、氧化铅粉、铅粉直接搅拌混合均匀后，再加入预混均匀的中料，直接搅拌混合均匀后准备压形使用；(5)烧结把全料放入空腔模具中在700MPa以下压制成柱形摩擦体坯，把柱形摩擦体坯放入1050°C-115(TC加压烧结炉中烧结34小时，烧结是在还原性保护气氛中进行的，被烧结后的柱形摩擦体保留在烧结炉中，随停止烧结的烧结炉中仍在保护气氛中冷却，冷却到室温时出炉；(6)嵌入散热套散热套用铜管，铜管外有许多平行于铜管中轴线的散热凹槽；把被烧结后的柱形摩擦体嵌入散热套中，制成一种高速盘式闸片陶型摩擦体。上述还原性保护气氛是指在密闭的加热炉体中，充有保护性还原气体，如充有氨分解气、一氧化碳气、氮气、氩气的某一种。本发明用铁粉(Fe)为主体，占配方中总重量的60.0%_75.5°/。代替现有摩擦体用铜粉(Cu)为主体，所以本发明制成的产品可称为高速盘式闸片陶型铁基粉末冶金摩擦体。十.述材料的优选型号如下铬铁粉(Cr-Fe):FeCrl67c6.0;钼铁粉(Mo-Fe):FeMo55;铜粉(CU):电解铜粉FTD1;石墨粉(C):鱗片状石墨灰分含量《1.0%;二硫化钼粉(MoS2):含量为98%以上；二硅化钼粉(MoSi2):含量为98%以上；氧化铅粉(PbO)):含量为98%以上；铅粉(Pb)):含量为98%以上；莫来石粉M45莫来石；碳化硅粉硅占65%，碳占30%,杂质占5%;铁粉(Fe):FHY100.25—I级。本发明的高速盘式闸片陶型摩擦体配方中加入碳化硅粉后，经过烧结，能大大改善莫来石粉的耐磨性，莫来石粉的耐磨性提高后，整个高速盘式闸片陶型摩擦体的耐磨性提高。同时提高摩擦系数的稳定性。本发明人对高速盘式闸片陶型摩擦体3个配方和公开的粉末冶金制造的摩擦体进行了各种性能测试，测实条件的行驶速度160公里/每小时、摩擦体的压力为2MPa，各种性能测实结果达到铁道部TB/T3005-2001标准(表1中简写为"01标准")，具体性能测实数据如下表l:表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>本发明的优点本发明用铁粉(Fe)为主体，占配方中总重量的60.0%_75.5%代替现有摩擦体用铜粉(Cu)为主体，铁粉(Fe)比铜粉(Cu)的溶点温度更高，实验行驶速160公里/每小时、摩擦体的压力为2MPa时各种性能优于现有铜基摩擦体，需然用铁粉(Fe)为主体的导热性比铜粉(Cu)为主体差一点，但摩擦体外表面的有许凹槽的管(1)的凹槽结构能与本发明相嵌入的摩擦体之间产生导气通道，用列车的高速气流冷却摩擦体的温度，弥补铁粉(Fe)为主体的导热性比铜粉(Cu)为主体差的缺点。用铁粉(Fe)为主体代替铜粉(Cu)为主体的目的是(1)大大降低成本，目前作为列车刹车用的摩擦体的铜粉(Cu)为每公斤80余元人民币，而作为列车刹车用的摩擦体的铁粉(Fe)为每公斤8元人民币，大大节省成本。(2)延长闸片使用寿命，从性能测试表中的磨损量可以看出现有铜基闸片摩擦体的磨损量0.088mm/50次比木发明配方1、2、3的摩擦体的磨损量高出8-12倍，也就是本发明配方1、2、3的摩擦体使用寿命比现有铜基闸片摩擦体寿命长8-12倍。而且摩擦系数也比现有铜基闸片摩擦体高，稳定性也很好。根据本发明实验结果，参巧国际铁路联盟UIC标准E3(37页)摩擦曲线，制动压力在25KN/200cm^l.2755MPa，速度为320km/小时，平均摩擦系数为0.34~0.54范围内，即制动压力不变，摩擦系数随速度变化不大，平均摩擦系数由0.46—化42下降值为0.04。由此可以预测，本发明的摩擦体在制动压力1.2755MPa，摩擦系数在0.39~0.64范围内，行驶速度为350km/小时以下时，本发明提供的摩擦体可以达到安全制动的目的。图l是本发明的结构示意图；图2是抗摩体的剖面图；图3是凹槽的管的剖面图；图中1是管、2是抗摩体。具体实施例方式实施例1包括一个外表面有许凹槽的管1和在外表面有许凹槽的管1中设有各种耐磨粉状材料压制烧结的抗摩体2，按重量百分比，抗摩体2中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0%、钼铁粉1.0%、铜粉2.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉4.0%、二硅化钼粉4.0%、氧化铅粉3.0%、铅粉3.0°/。、莫来石加碳化硅粉4.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。本实施例高速盘式闸片陶型摩擦体的制备方法，包括以下步骤(1)、选料按配方称取以下材料，铬铁粉(Cr-Fe):FeCrl67c6.0;(四川科汇实业有限责任公司提供)钼铁粉(Mo-Fe):FeMo55;四川科汇实业有限责任公司提供)铜粉(Cu):电解铜粉FTD1;(四川科汇实业有限责任公司提供)石墨粉(C):鳞片状石墨灰分含量《1.0%;(四川科汇实业有限责任公司提供)二硫化钼粉(MoS2):含量为98%以上；(四川科汇实业有限责任公司提供)二硅化钼粉(MoSi2):含量为98%以上；(河南郑州驰达钨铜制品有限公司提供)氧化铅粉(PbO)):含量为98%以上；(四川科汇实业有限责任公司提供)铅粉(Pb)):含量为98%以上；(四川科汇实业有限责任公司提供)莫来石粉M45莫来石；(山西泉鑫高;ll土有限责任公司提供)碳化硅粉硅占65%，碳占30%，杂质占5%;(浙江宜兴市隆炼耐火材料有限责任公司)铁粉(Fe):FHY100.25—I级(按GB4136-84标准)；(2)预混小料莫来石加碳化硅粉把配方中的莫来石粉和碳化硅粉直接搅拌混合均匀；G)预混中料在配方中铁粉总重量的50%中，加入已混合均匀的莫来石加碳化硅粉，加入石墨粉、二硫化钼粉、二硅化钼粉直接搅拌混合均匀；后在400MPa，15CTC温压成块，经破碎，取过筛40—100目颗粒备用，目的是提高颗粒密度，增加流动性；(4)全料混,把配方中余下的全部铁粉，以及铬铁粉、钼铁粉、铜粉、氧化铅粉、铅粉直接搅拌混合均匀后，再加入预混均匀的中料，直接搅拌混合均匀后准备压形使用；(5)烧结把全料放入空腔模具中，在700MPa下压制成柱形摩擦体坯，把柱形摩擦体坯放入1050'C—115(TC加压烧结炉中烧结3^H、时，烧结是在还原性保护气氛中进行的，被烧结后的柱形摩擦体保留在烧结炉中，随停止烧结的烧结炉中仍在保护气氛中冷却，冷却到室温时出炉；(6)嵌入散热套散热套用铜管，铜管外有许多平行于铜管中轴线的散热凹槽；把被烧结后的柱形摩擦体嵌入散热套中，制成一种高速盘式闸片陶型摩擦体。实施例2包括一个外表面有许凹槽的管1和在外表面有许凹槽的管1中设有各种耐磨粉状材料压制烧结的抗摩体2，按重量百分比，抗摩体2中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0%、钼铁粉0.5%、铜粉3.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉2.0%、二硅化钼粉2.0%、氧化铅粉2.0%、铅粉4.0%、莫来石加碳化硅粉15.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。本实施例高速盘式闸片陶型摩擦体的制备方法同于实施例1。实施例3包括一个外表面有许凹槽的管1和在外表面有许凹槽的管1中设有各种耐磨粉状材料压制烧结的抗摩体2，按重量百分比，抗摩体2中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0%、钼铁粉0.5%、铜粉3.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉2.0%、二硅化钼粉2.0%、氧化铅粉2.0%、铅粉4.0%、莫来石加碳化硅粉15.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。本实施例高速盘式闸片陶型摩擦体的制备方法同于实施例1。权利要求1、一种高速盘式闸片陶型摩擦体，包括一个外表面有许凹槽的管(1)和在外表面有许凹槽的管(1)中设有各种耐磨粉状材料压制烧结的抗摩体(2)，按重量百分比，抗摩体(2)中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0—5.0％、钼铁粉0.5—1.0％、铜粉2.0—5.0％、石墨粉7.0—8.0％、二硫化钼粉2.0—4.0％、二硅化钼粉2.0—4.0％、氧化铅粉2.0—4.0％、铅粉2.0—4.0％、莫来石加碳化硅粉4.0—25.0％、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70％，加碳化硅粉30％。2、根据权利要求1所述的一种高速盘式闸片陶型摩擦体，其特征在于按重量百分比，抗摩体(2)中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0%、钼铁粉1.0%、铜粉2.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉4.0%、二硅化钼粉4.0%、氧化铅粉3.0%、铅粉3.0%、莫来石加碳化硅粉4.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。3、根据权利要求1所述的一种高速盘式闸片陶型摩擦体，其特征在于按重量百分比，抗摩体(2)中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉4.0%、钼铁粉0.5%、铜粉3.0%、石墨粉8.0%、二硫化钼粉2.0%、二硅化钼粉2.0%、氧化铅粉2.0%、铅粉4.0%、莫来石加碳化硅粉15.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。4、根据权利要求1所述的一种高速盘式闸片陶型摩擦体，其特征在于按重量百分比，抗摩体(2)中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉5.0%、钼铁粉1.0%、铜粉5.0%、石墨粉7.0%、二硫化钼粉3.0%、二硅化钼粉3.0%、氧化铅粉4.0°/。、铅粉2.0%、莫来石加碳化硅粉25.0%、余量为铁粉；其中莫来石加碳化硅粉的配方为，按重量百分比，莫来石粉70%，加碳化硅粉30%。5、根据权利要求1或2或3或4所述的一种高速盘式闸片陶型摩擦体的制备方法，包括以下步骤(1)、选料铬铁粉(Cr-Fe)细度80-100目、钼铁粉(Mo-Fe)细度80-100目、铜粉(Cu)细度180-220目、石墨粉(C)细度50-140目、二硫化钼粉(MoS2)细度180-220目、二硅化钼粉(MoSi2)细度180-220目、氧化铅粉(PbO))细度200目、铅粉(Pb))细度200目、莫来石粉细度50-140目、碳化硅粉(SiC)细度50-140目、铁粉(Fe)80-100目；(2)预混小料莫来石加碳化硅粉把配方中的莫来石粉和碳化硅粉直接搅拌混合均匀;G)预混中料在配方中铁粉总重量的50%中，加入已混合均匀的莫来石加碳化硅粉，加入石墨粉、二硫化钼粉、二硅化钼粉直接搅拌混合均匀；后在400MPa，150°C温压成块，经破碎，取过筛40—100目颗粒备用；(4)全料混合把配方中余下的全部铁粉，以及铬铁粉、钼铁粉、铜粉、氧化铅粉、铅粉直接搅拌混合均匀后，再加入预混均匀的中料，直接搅拌混合均匀后准备压形使用；(5)烧结把全料放入空腔模具中，在700MPa下压制成柱形摩擦体坯，把柱形摩擦体坯放入105CTC—1150。C中加压烧结炉中烧结3—4小时，烧结是在还原性保护气氛中进行的，被烧结后的柱形摩擦体保留在烧结炉中，随停止烧结的烧结炉中仍在保护气氛中冷却，冷却到室温时出炉；(6)嵌入散热套散热套用铜管，铜管外有许多平行于铜管中轴线的散热凹槽；把被烧结后的柱形摩擦体嵌入散热套中，制成一种高速盘式闸片陶型摩擦体。全文摘要本发明属于高速盘式闸片陶型摩擦体的配方技术。包括一个外表面有许凹槽的管和在外表面有许多凹槽的管中设有各种耐磨粉状材料压制烧结的抗摩体，按重量百分比，抗摩体中的各种耐磨粉状材料配方为铬铁粉、钼铁粉、铜粉、石墨粉、二硫化钼粉、二硅化钼粉、氧化铅粉、铅粉、莫来石、碳化硅粉、铁粉；制备步骤(1)选料、(2)预混小料莫来石加碳化硅粉、(3)预混中料、(4)全料混合、(5)压形烧结、(6)嵌入散热套。优点本发明莫来石加碳化硅粉，莫来石耐磨性提高，用铁粉(Fe)为主体代替铜粉(Cu)为主体，大大节省成本，摩擦系数仍然有μ＝0.32-0.57。文档编号F16D69/02GK101382173SQ20081004591公开日2009年3月11日申请日期2008年8月28日优先权日2008年8月28日发明者向兴碧申请人:向兴碧