[发明专利]一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法铜基粉末冶金摩擦材料由以下重量百分比的原料制成：铜粉50～60％，铁粉10～20％，锆2～4％，钨2～4％，铬2～4％，石墨10～15％，陶瓷颗粒5～10％，二硫化钼1～2％，高碳铬铁2～4％。本发明的积极效果是：解决了粉末冶金闸片在高速下制动时摩擦系数衰退严重和磨损量大的问题，具体优点为：本发明用锆、铬、钨三种高熔点合金强化了铜基粉末冶金摩擦材料，提高了铜基体软化失效的温度，减小了材料高速制动时摩擦系数的衰退。本发明的铜基粉末冶金摩擦材料提高了材料的硬度和强度，同时降低了摩擦材料制动时的磨损量，提高了粉末冶金闸片的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法。

背景技术

铜基粉末冶金摩擦材料因其良好的导热性和机械性能得到了广泛应用，高速动车组就是利用粉末冶金闸片与制动盘产生的摩擦力实现减速或停车，其中闸片是保证高速动车组运行安全的关键部件，其所用的摩擦材料为铜基粉末冶金摩擦材料；动车组闸片在高速摩擦产生的高温下工作，高速动车组在制动时，其制动元件的温度将达到500℃以上，瞬时温度甚至可达1000℃左右。

铜基粉末冶金摩擦材料是一种以铜或铜合金作为基体，添加摩擦组元、润滑组元以及某些起特殊作用的金属、非金属成分，经混合、成形、烧结的粉末冶金方法制造而成；目前的铜基粉末冶金摩擦材料在高温下工作会使得铜基体软化，降低材料的强度和硬度，从而降低基体对材料中润滑组元和摩擦组元的夹持力，导致材料的摩擦系数衰减、磨耗增大，从而威胁动车组列车的安全运行；为确保动车组列车的安全运行，急需解决铜基粉末冶金摩擦材料高温性能衰退的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提出了一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，旨在解决铜基粉末冶金摩擦材料高温摩擦系数衰减、磨损量大的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料，由以下重量百分比的原料制成：铜粉50～60％，铁粉10～20％，锆2～4％，钨2～4％，铬2～4％，石墨10～15％，陶瓷颗粒5～10％，二硫化钼1～2％，高碳铬铁2～4％。

本发明还提供了一种高熔点合金增强铜基粉末冶金摩擦材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、配混料：

按重量称取上述原料，并放入V型混料机中充分混合；

步骤二、成形：

将步骤一混合好的粉末放入液压机模具中，进行冷压压制成形；

步骤三、烧结：

将步骤二压制好的压坯放入钟罩式加压烧结炉中加压烧结，烧结过程中通入氢气和氮气作为还原和保护气氛。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明提供了一种铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法，解决了粉末冶金闸片在高速下制动时摩擦系数衰退严重和磨损量大的问题。本发明的具体优点如下：

1)本发明用锆、铬、钨三种高熔点合金强化了铜基粉末冶金摩擦材料，提高了铜基体软化失效的温度，减小了材料高速制动时摩擦系数的衰退。

2)本发明的铜基粉末冶金摩擦材料提高了材料的硬度和强度，同时降低了摩擦材料制动时的磨损量，提高了粉末冶金闸片的使用寿命。

具体实施方式