一种新型刹车片及制备方法与流程

本申请涉及制动系统刹车片，尤其涉及一种新型刹车片及制备方法。

背景技术：

1、中国发明专利申请cn116447256a公开了一种刹车片及其制备方法，包括65wt％-75wt％的铍青铜粉或铝青铜粉，3-5wt％的金属粉末，15-25wt％的陶瓷晶须，6-15wt％的固体润滑剂，用于解决高速高负载下连续制动时，刹车片产生大量高温磨屑、刹车片摩擦系数出现衰退的问题。

2、中国发明专利申请cn105927686a提供了一种高速列车刹车片的摩擦材料及制备方法，包括紫铜粉13.2-23.2wt％，青铜粉14.6-24.6wt％，紫铜纤维8.7-18.7wt％，还原铁粉8.5-18.5wt％，氧化铁2-12wt％，氧化铬0.6-1.6wt％，碳化硅1.3-2.3wt％，钛硅碳2.3-4.3wt％，硫化锑3.2-13.2wt％，煅烧氧化铝0.4-1.4wt％，鳞片石墨1.5-11.5wt％，锌粉0.8-1.8wt％，石油焦炭1.5-3.5wt％，芳纶浆柏0.4-1.4wt％，针对现有半金属基合成刹车片摩擦系数不稳定、无法满足高速列车制动需要的问题进行技术改进，改进后抗冲击性能好，不开裂，热冲击温度可达550℃，在摩擦升温的情况下摩擦系数在0.5-0.55之间平稳变化，磨损率较低使用寿命长。

3、随着我国东北、西北几条高寒地区高铁线路的相继开通，冬季因金属镶嵌导致的刹车片、制动盘划伤时有发生，目前对此情况没有良策，只能发现后更换制动盘和刹车片，增加了检修人员的工作强度和运营维护费用，高速运行时，若金属镶嵌物等脱落，易打伤转向架或其他车下设备，严重时甚至脱轨。应用于高寒地区动车组的制动盘及刹车片与应用在其他地区高速列车的制动盘及刹车片是相同的产品，且运营情况良好。刹车片、制动盘划伤多发生在降雪前后，之所以在哈大线冬季出现制动盘异常磨耗，主要还是异常严寒冰冻天气的特殊环境成为制动盘异常磨耗的诱因。因此研制一种适用于高寒地区运用的刹车片工作迫在眉睫。

4、金属镶嵌发生的两个因素：潮湿环境和硬质点在刹车片、制动盘之间。动车组高速运行时，转向架部位产生局部压差和涡流，容易使卷起空气中和线路上的冰雪附着在转向架部位，特别是基础制动被冰雪包围更容易造成制动摩擦副工作在潮湿环境，从而形成产生金属镶嵌的环境因素。路基上沙粒和摩擦材料磨屑中铝、硅等化合物作为硬质点的来源，被冻在刹车片摩擦块间隙或表面，制动时产生的热量使冰雪融化，硬质点来到摩擦面与制动盘摩擦，产生金属磨屑或切削出金属丝，由此产生的金属切削物持续磨削制动盘表面并导致金属在刹车片表面堆积，造成对刹车片、制动盘摩擦表面异常划伤。为解决金属镶嵌导致的刹车片和制动盘划伤，减少刹车片摩擦块之间和摩擦块周围隐藏硬质异物的空间是的有效途径之一，因此可以取消了现有刹车片摩擦块的分体结构，取消各摩擦块之间的间隙和摩擦块中间孔，刹车片摩擦体采用一体压制和烧结，由于粉末冶金材料压制需要的单位压力过大，一般设备都无法达到，并且压制的均匀性无法保证，因此需要对现有粉末冶金从工艺和材料进行改进。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种新型刹车片，为了解决高寒地区雨雪天气下刹车片和制动盘的金属镶嵌问题，减少刹车片摩擦块之间和摩擦块周围隐藏硬质异物的空间，取消了摩擦材料之间的间隙和中间孔。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种新型刹车片，包括摩擦体、钢背、燕尾块，所述摩擦体与钢背一体压制烧结成型，所述燕尾块固定在所述钢背上。

4、减少摩擦块之间和摩擦块周围隐藏硬质异物的空间，刹车片由摩擦体与钢背采用一体压制、烧结而成，摩擦面平整没有缝隙，摩擦体边缘为减少隐藏硬质异物采用弧面，摩擦体下面钢背起到支撑摩擦体作用，外形与摩擦体相同。

5、作为一种优选，燕尾块与钢背一体铸造。

6、作为一种优选，燕尾块通过铆钉和钢背、摩擦体连接。

7、作为一种优选，钢背和燕尾块上面有6个铆钉孔。

8、作为一种优选，钢背厚度为6mm。

技术特征：

1.一种新型刹车片，其特征在于，它包括摩擦体、钢背和燕尾块，所述摩擦体与钢背一体压制烧结成型，所述燕尾块固定在所述钢背上，所述摩擦体包括50-60wt％青铜粉、5-15wt％低密度铁粉、2-6wt％锌粉、1-5wt％氧化铬绿、8-12wt％结晶碳化铬、1-5wt％结晶碳化钨、3-9wt％人造石墨，6-12wt％短切碳纤维以及摩擦体总重量的1-3wt％的粘接剂。

2.根据权利要求1所述摩擦体包括55wt％青铜粉、10wt％低密度铁粉、4wt％锌粉、3wt％氧化铬绿、10wt％结晶碳化铬、3wt％结晶碳化钨、6wt％人造石墨，9wt％短切碳纤维以及摩擦体总重量的2wt％的粘接剂。

3.根据权利要求1或2所述新型刹车片，所述粘接剂为聚乙烯蜡粉。

4.一种如权利要求1-3任一项所述刹车片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.混料的制备，称取青铜粉、低密度铁粉、锌粉、氧化铬绿、结晶碳化铬、结晶碳化钨，采用高速混合机混合，得到混料；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述s3中，模具中放置钢背和铆钉，摩擦块和燕尾块进行铆接，或所述钢背与燕尾块一体成型。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述模具为双腔模具。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述压制过程中若干次将上模冲抬起排气分别在第0.5、1、3、5、10min将上模冲抬起5s排气。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述压制成型得到压坯为压制15min成型得到压坯。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述烧结采用钟罩式加压烧结炉进行烧结。

10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述采用阶梯升温至200℃、300℃、500℃、700℃分别保温20min。

技术总结
本申请公开一种新型刹车片及制备方法，涉及制动系统刹车片技术领域，用于解决金属镶嵌导致的刹车片和制动盘划伤的问题。其中一种刹车片包括摩擦体(1)、钢背(2)、燕尾块(3)，所述摩擦体(1)与钢背(2)一体压制烧结成型，所述燕尾块(3)固定在所述钢背(2)上，所述摩擦体(1)边缘为弧形结构，所述钢背(2)与摩擦体(1)形状相同。为了解决高寒地区雨雪天气下刹车片和制动盘的金属镶嵌问题，减少刹车片摩擦块之间和摩擦块周围隐藏硬质异物的空间，取消了摩擦材料之间的间隙和中间孔，刹车片摩擦体采用一体压制和烧结，提供了一种新型刹车片及其制备方法。

技术研发人员：王剑,李鹏,王飞,宋贤旭
受保护的技术使用者：北京浦然轨道交通科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8