[发明专利]一种新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料及其制备方法，包括以下质量份的各组分：低松比电解铜粉55～65份，铜包覆还原铁粉10～18份，铬合金粉3～6份，硫化锰矿粉1～3份，C/C‑SiC磨屑粉3～6份，玄武岩纤维1.5～3份，氧化镁粉2～5份，石墨粉9～13份，焦炭粉2～4份。其制备方法是将各原料混合得到混合料，再进行分步冷压，第一步是预压成型得到内部有通孔的素坯，第二步是在通孔内填充填充用铜粉，并压制成型得到成型压坯；将成型压坯烧结即可。本发明提高了粉末冶金摩擦材料的应用上限，使其在高速工况下的摩擦系数稳定、磨耗量低，能够充分满足动车组在时速400公里时的制动需求。

技术领域

本发明涉及粉末冶金摩擦材料技术领域，尤其涉及一种新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料及其制备方法。

背景技术

新世纪，我国高速铁路迎来大发展，动车组的运行速度也由最初的160km/h提高到目前的350km/h，并逐渐形成了以技术引进的“和谐号”动车组向自主知识产权的“复兴号”动车组的过渡。截止2020年底，全国高速铁路营业里程达到3.8万公里，拥有动车组3918标准组、31340辆。为提高铁路运行效率，更好的满足人民群众的出行需求，2021年国家铁路集团开展时速400公里的高速动车组的研发工作。

动车组运行速度的提高对其制动性能提出了更为严苛的要求，尤其是在高速运行状态下，速度的提高会使摩擦材料的制动温度和磨耗量呈几何倍数增加，易导致摩擦材料熔化、摩擦系数降低和摩擦副异常磨损等问题，现有的动车组用粉末冶金摩擦材料难以满足时速400公里的新一代高速动车组的使用需求，因此研发适用于时速400公里的新一代高速动车组的粉末冶金摩擦材料及其制备方法成为了一个关键技术问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。本发明优化了配方体系及制备工艺，提高了粉末冶金摩擦材料的应用上限，使其在高速工况下的摩擦系数稳定、磨耗量低，具备更高的安全性和经济性，能够充分满足动车组在时速400公里时的制动需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料，包括以下质量份的各组分：低松比电解铜粉55～65份，铜包覆还原铁粉10～18份，铬合金粉3～6份，硫化锰矿粉1～3份，C/C-SiC磨屑粉3～6份，玄武岩纤维1.5～3份，氧化镁粉2～5份，石墨粉9～13份，焦炭粉2～4份。

优选地，所述的低松比电解铜粉，松装密度0.8～1.0g/cm³，粒度为不大于75μm，比表面积大于3000cm²/g。

优选地，所述的铜包覆还原铁粉，铁含量为80wt％～90wt％，粒度为45～180μm。

优选地，所述的硫化锰矿粉，粒度为不大于15微米，MnS重量比为40％～60％。

优选地，所述的C/C-SiC磨屑粉，粒度为不大于15微米，SiC重量比为50％～70％。

优选地，所述的石墨粉采用呈颗粒状的人造石墨，粒度为150～600μm。

一种新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤A、按照上述的新一代高速动车组用粉末冶金摩擦材料的各组分配比，称取低松比电解铜粉、铜包覆还原铁粉、铬合金粉、硫化锰矿粉、C/C-SiC磨屑粉、玄武岩纤维、氧化镁粉、石墨粉和焦炭粉；

步骤B、将所述低松比电解铜粉、所述铜包覆还原铁粉和所述铬合金粉加入到混料机中，并加入分散剂进行混合，从而得到预合金粉；