[发明专利]一种致密度高的列车闸片用粉末冶金材料

摘要

本发明公开了一种致密度高的列车闸片用粉末冶金材料，包括以下原料：铜粉、锌粉、锰铁矿粉、铁粉、镍粉、二硫化钼粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、二氧化硅、氮化硼粉、石墨粉、甘油、硬酯酸、玻璃纤维、玄武岩纤维、聚碳酸酯、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、脱气剂、流平剂、偶联剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂、石蜡、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、硫化亚锰、碳化硅、丁醚化氨基树脂、分散剂、调节剂、抑制剂、扩链剂、插层剂、相容剂、稀释剂、安定剂、架桥剂、增韧剂、稳定剂、终止剂，本发明通过特定的成分配比，使得致密度高的列车闸片用粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，耐磨性、强度和硬度好，材料利用率高。

主权项

一种致密度高的列车闸片用粉末冶金材料，其特征在于，以重量为单位，包括以下原料：铜粉752‑1500份、锌粉35‑59份、锰铁矿粉15‑28份、铁粉15‑25份、镍粉24‑35份、二硫化钼粉17‑27份、钇粉13‑26份、碳化钛粉18‑29份、碳化钽粉14‑18份、锡粉13‑19份、二氧化硅5‑12份、氮化硼粉12‑18份、石墨粉7‑13份、甘油23‑32份、硬酯酸9‑18份、玻璃纤维14‑23份、玄武岩纤维6‑13份、聚碳酸酯7‑12份、羧甲基纤维素14‑17份、聚丙烯酰胺8‑15份、石蜡13‑25份、氮化硅6‑9份、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷5‑12份、硫化亚锰10‑14份、碳化硅6‑9份、丁醚化氨基树脂4‑6份、脱气剂0.6‑0.9份、流平剂0.5‑0.8份、偶联剂0.6‑1.2份、粘合剂1.4‑3.2份、增强剂0.9‑1.5份、切削剂0.8‑1.2份、润滑剂0.9‑1.6份、分散剂0.7‑0.9份、调节剂0.6‑0.8份、抑制剂1‑1.4份、扩链剂0.7‑1.3份、插层剂0.6‑0.9份、相容剂1.2‑1.6份、稀释剂0.5‑0.8份、安定剂0.9‑1.5份、架桥剂0.6‑1.1份、增韧剂0.5‑0.7份、稳定剂0.3‑0.6份、终止剂0.4‑0.6份；所述脱气剂为硬脂酸；所述流平剂为聚醚聚酯改性有机硅氧烷；所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂；所述粘合剂，以重量份为单位，包括以下原料：铝化镍19‑24份、三铝化钛12‑17份、氮化铝10‑15份、钒4‑6份、钇3‑5份；所述增强剂为701粉增强剂；所述切削剂以重量为单位，包括以下原料：硅油24‑28份、苯二甲酸二丁酯12‑17份、二壬基萘磺酸钠9‑16份、2，6‑二叔丁基对乙酚12‑15份、乙二酸聚酯11‑13份、丙烯酰胺9‑12份、油酸酰胺8‑10份、氨基羧酸类螯合剂3‑5份；所述润滑剂，以重量为单位，包括以下原料：聚乙烯基异丁醚23‑48份、聚丙烯蜡9‑14份、硬脂酸铅15‑23份、羧酸酰胺7‑14份、丙烯酸酯13‑16份、N‑甲基吡咯烷酮8‑12份；所述分散剂以重量为单位，包括以下原料：聚乙二醇25‑32份、Bi2O3 3‑5份、氨丙基三乙氧基硅烷6‑9份、碳化铝10‑15份、Nb2 O5 4‑6份、硫酸锌10‑13份、硬脂酸单甘油酯20‑30份；所述调节剂为丙烯酸酯类调节剂；所述抑制剂，以重量份为单位，包括以下原料：碳化钨20‑27份、碳化铌14‑19份、氮化钨12‑16份、硫化钼10‑12份、氟化铈13‑16份、碳纤维9‑12份；所述安定剂组成成分为磷石膏0.5‑0.9份、氧化铁0.4‑0.6份；所述稳定剂为肪酸类稳定剂；所述终止剂为苯乙烯；所述致密度高的列车闸片用粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将铜粉、锌粉、锰铁矿粉、铁粉、镍粉、二硫化钼粉、钇粉、碳化钛粉、碳化钽粉、锡粉、二氧化硅、氮化硼粉、石墨粉、甘油、硬酯酸、玻璃纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为123‑356r/min下搅拌9‑15min，制得混合物A；S2：将聚碳酸酯、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、脱气剂、流平剂、偶联剂、粘合剂、增强剂、切削剂、润滑剂加入搅拌机中在转速为210‑420r/min下搅拌14‑21min，制得混合物B；S3：将步骤S1制得的混合物A、步骤S2制得的混合物B、石蜡、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、硫化亚锰、碳化硅、丁醚化氨基树脂、分散剂、调节剂、抑制剂、扩链剂、插层剂、相容剂、稀释剂、安定剂、架桥剂、增韧剂、稳定剂、终止剂加入到搅拌机中，在温度为257‑308℃，转速为300‑500r/min下搅拌1.5‑3.5h，制得混合物C；S4：将步骤S3制得的混合物C放入压机，由压机将所述混合物C送入预设的产品模具中，并在压力为612‑635MPa下压制成生坯件；S5：将步骤S4制得的生坯件放在烧结炉中，在氢气和氮气混合气体的保护气氛中，先在702‑718℃下，预烧结40‑46min，其中氢气与氮气的体积比为1.16‑2.25:90.6‑95.8，然后按以下升温和温度进行烧结：1）以升温速率14‑21℃/ min，从702‑718℃升温至918‑952℃，并保温7‑10 min；2）以升温速率19‑24℃/ min，从918‑952℃升温至1020‑1115℃，并保温12‑16min；3）以升温速率10‑12℃/ min，从1020‑1115℃升温至1230‑1280℃，并在此温度下烧结138‑145min，制得工件；S6：将步骤S5制得的工件进行淬火，淬火温度为822‑838℃，淬火时间为35‑47min，然后以升温速率8‑15℃/ min升温至939‑947℃，保温60‑71min，再进行回火，回火温度为232‑243℃，回火保温时间为69‑74min，制得材料A；S7：将步骤S6制得的材料A在渗碳炉中，在气态的渗碳介质中加热到863‑885℃，保温4.4‑5.1h，接着冷却至122‑135℃，保温5.2‑6.4h，再接着冷却到室温，制得材料B；S8：将步骤S7制得的材料B送入蒸汽炉内，进行蒸汽处理，蒸汽温度为693‑748℃，保温2.2‑3.1h，然后在184‑196℃下保温3.2‑3.5h，最后冷却到室温，制得致密度高的列车闸片用粉末冶金材料。