一種電力機車用粉末冶金閘瓦的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電力機車用粉末冶金閘瓦，包括閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件；所述閘瓦摩擦塊組件由粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背燒結(jié)而成，所述粉末冶金組件是通過以下方式制成：在恒溫條件下將鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤滑劑均勻混合制得預(yù)混料，將其置于模具中進行壓制處理制得瓦片狀粉末冶金坯料，對其進行焙燒處理即得；其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉，所述潤滑劑包括硬脂酸鋅和煤油；所述閘瓦骨架組件是由鋼瓦、扣套和擋塊焊接而成。本發(fā)明的機車用閘瓦耐熱，高負(fù)荷條件下摩擦系數(shù)穩(wěn)定，衰減小，磨損小、熱傳導(dǎo)好，能把摩擦副表面的摩擦熱很快傳導(dǎo)出去并具有良好的物理、化學(xué)、力學(xué)性能。
【專利說明】
一種電力機車用粉末冶金閘瓦
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及電力機車剎車片，特別涉及一種中低速電力機車用粉末冶金閘瓦，屬 于鐵路機車配件領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活消費水平不斷提高，對運輸?shù)谋憬菪院褪孢m 性要求也不斷提高。列車告訴化已成為列車運輸發(fā)展的必然趨勢，相對帶來的安全問題也 越來越受到人們的重視。列車的剎車性能是決定列車安全運輸?shù)闹匾蛩?，列車在運行過 程中，直接摩擦車輪使火車停車的零件就是閘瓦，閘瓦是列車最關(guān)鍵的安全零件，所有剎車 效果的好壞都是由閘瓦起決定性作用。
[0003] 閘瓦是由鑄鐵或其它材料制成的瓦狀制動塊，在列車制動時抱緊車輪踏面，通過 摩擦使車輪停止轉(zhuǎn)動而達(dá)到剎車的目的。在這一過程中，制動裝置要將巨大的動能轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能消散于大氣之中。這種制動效果的好壞，主要取決于摩擦熱能的消散能力。使用這種 制動方式時，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負(fù)荷由車輪來承擔(dān)。列車速度越高，制動時車輪的 熱負(fù)荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使采用較先進的合成閘瓦，溫度也會 高達(dá)400-450°C。當(dāng)車輪踏面溫度增高到一定程度時，就會使踏面磨耗、裂紋或剝離，及影響 使用壽命，也影響行車安全。因此，傳統(tǒng)的踏面閘瓦不能滿足列車制動的需求。
[0004] 閘瓦按類型可分為灰鑄鐵、高磷鑄鐵、合金鑄鐵、粉末冶金和合成閘瓦；按閘瓦的 使用對象可分為電力機車用閘瓦、內(nèi)燃機車用閘瓦和高速機車用閘瓦。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有機車存在的技術(shù)問題提供一種中低速電力機車用粉末 冶金閘瓦，本發(fā)明的機車用閘瓦耐熱，高負(fù)荷條件下摩擦系數(shù)穩(wěn)定，衰減小，磨損小、熱傳導(dǎo) 好，能把摩擦副表面的摩擦熱很快傳導(dǎo)出去并具有良好的物理、化學(xué)、力學(xué)性能。
[0006] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，是 一種用于電力機車的剎車片，包括閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件；
[0007] 其中，所述閘瓦摩擦塊組件包括粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背；
[0008] 其中，所述閘瓦骨架組件包括鋼瓦、扣套和擋塊；
[0009] 所述閘瓦通過以下方式制成：
[0010] 在恒溫條件下將鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤滑劑均勻混合，制得預(yù)混料； [0011] 將預(yù)混料置于模具中進行壓制處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料；
[0012] 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進行焙燒處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦 塊；
[0013] 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進行加壓燒結(jié)處理，制得閘 瓦摩擦塊組件；
[0014] 對鋼瓦、扣套和擋塊進行組合焊接處理，制得閘瓦骨架組件；
[0015] 對打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進行組合焊接處理，制得閘瓦成 品；
[0016] 對所述閘瓦成品進行浸清漆和涂漆處理，即得；
[0017] 其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉；
[0018] 其中，所述潤滑劑包括硬脂酸鋅和煤油。
[0019] 其中，所述鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤滑劑的重量份配比為：鐵粉20-40、 銅粉10-30、天然石墨30-60、添加劑7-15、潤滑劑1-4。
[0020] 特別是，所述鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤滑劑的重量份配比優(yōu)選為：鐵粉 25-40、銅粉15-30、天然石墨35-55、添加劑10-15、潤滑劑1-3。
[0021] 尤其是，所述鐵粉為還原鐵粉，灰色粉末，粒度為100目，鐵含量多98 %，碳含量 < 0· 01%，磷含量< 0· 03%，硫含量 0· 03%，氫損為 0· 1-0. 2%。
[0022] 還原鐵粉是粉末冶金工業(yè)中的一種重要的金屬粉末，具有耐熱、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、損 耗低等優(yōu)點。
[0023] 特別是，所述銅粉為電解銅粉，玫瑰紅色粉末，粒度為200-300目，其中銅含量 彡99,灰分彡1%。
[0024] 尤其是，所述天然石墨的粒度為80目和200目，其中碳含量彡99,灰分< 1%。
[0025] 特別是，所述天然石墨優(yōu)選為鱗片石墨，其平均粒徑優(yōu)選為50目或200目。
[0026] 本發(fā)明的天然石墨質(zhì)量輕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤滑性能好、機械加工性能優(yōu)良。
[0027] 其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉。
[0028] 尤其是，所述二硫化鉬、碳化硅和鎳粉的重量份配比為1-5:1-8:0. 5-4。
[0029] 特別是，所述二硫化鉬、碳化硅和鎳粉的重量份配比優(yōu)選為I. 5-4. 5:3-7:0. 5-3。
[0030] 尤其是，所述二硫化鉬為黑色固體粉末，粒度為100-200目，優(yōu)選為200目。
[0031 ] 二硫化鉬的加入可以提高閘瓦的耐磨性、潤滑性和環(huán)境適應(yīng)性。
[0032] 特別是，所述碳化硅為綠色碳化硅，粒度為100-200目，優(yōu)選為200目，比重為 3. 20~3, 25〇
[0033] 碳化硅具有很好的抗高溫性能和很高的強度，摩擦性能優(yōu)良，可以增加材料的摩 擦系數(shù)。
[0034] 尤其是，所述鎳粉的粒度為100-200目，優(yōu)選為200目。
[0035] 其中，所述潤滑劑包括硬脂酸鋅和煤油。
[0036] 特別是，所述硬脂酸鋅與煤油的重量份配比為0. 5-1:1-3。
[0037] 尤其是，所述硬脂酸鋅與煤油的重量份配比優(yōu)選為0. 8:1. 5。
[0038] 特別是，所述硬脂酸鋅為白色黏結(jié)的細(xì)粉，有滑膩感，微具刺激性氣味，密度為 I. 0953g/mL(4-25°C )，熔點為1304°C，自燃點為9005°C，不溶于水、醇和醚，能溶于苯和松 節(jié)油等有機溶劑。
[0039] 硬脂酸鋅主要起穩(wěn)定劑、脫模劑和潤滑劑的作用。
[0040] 尤其是，所述煤油為無色透明液體，略帶臭味，密度為0. 78-0. 80g/mL(4-15°C )。 煤油的加入可以在壓制成型時起到脫模作用。
[0041] 其中，所述混合處理的時間為6-10h，優(yōu)選為6-8h。
[0042] 特別是，制得所述預(yù)混料包括：
[0043] 將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；
[0044] 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；
[0045] 將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè)備中混合均勻，制得預(yù)混料。
[0046] 將石墨和煤油單獨混合，可以防止石墨漂浮，與其它原料更好的混合均勻。
[0047] 其中，所述壓制處理的壓制比重為5. 0-5. 6。
[0048] 尤其是，所述壓制處理的壓制比重優(yōu)選為5. 1-5. 5。
[0049] 特別是，所述壓制處理的壓制設(shè)備為315噸液壓機。
[0050] 其中，所述焙燒處理的處理溫度為1000-1100°C，處理時間為8-12h。
[0051] 尤其是，所述焙燒處理的處理溫度優(yōu)選為1000_1050°C，處理時間優(yōu)選為8-10h。
[0052] 特別是，所述焙燒處理包括：
[0053] 在5-6h內(nèi)將焙燒溫度提高至1000-1100 °C ;
[0054] 在1000-1100°C下保持3_6h，冷卻至室溫，即制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊。
[0055] 尤其是，所述冷卻采用水冷卻，冷卻時間為3_4h。
[0056] 其中，所述閘瓦摩擦塊組件包括粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背。
[0057] 其中，將所述瓦片狀粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進行加壓燒結(jié) 處理，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0058] 特別是，所述鋼背以鋼板為原料，采用63噸沖床沖制而成，其表面鍍銅。
[0059] 尤其是，所述加壓燒結(jié)處理的處理溫度為950-1000°C，加壓壓力為3. 5-3. 8MPa， 處理時間為7-10h。
[0060] 特別是，所述加壓燒結(jié)處理的處理溫度優(yōu)選為950°C，加壓壓力優(yōu)選為3. 5MPa，處 理時間優(yōu)選為8h。
[0061] 尤其是，所述加壓燒結(jié)處理為：
[0062] 將所述瓦片狀粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中；
[0063] 在5-6h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至950-1000 °C ;
[0064] 在950-1000°C下保持3-4h，冷卻至室溫，即得；
[0065] 其中，控制加壓燒結(jié)爐內(nèi)的壓力為3. 5-3. 8MPa。
[0066] 特別是，所述冷卻采用水冷卻，冷卻時間為3_4h。
[0067] 其中，所述閘瓦骨架組件包括鋼瓦、扣套和擋塊。
[0068] 其中，對鋼瓦、扣套和擋塊進行組合焊接處理，制得閘瓦骨架組件；
[0069] 特別是，所述鋼瓦以鋼板為原料，采用200噸沖床沖制而成。
[0070] 尤其是，所述扣套以鋼板為原料，采用63噸沖床沖制而成。
[0071] 特別是，所述擋塊以鋼板為原料，采用63噸沖床沖制而成。
[0072] 采用專用工裝將鋼瓦及扣套與擋塊焊接起來，采用普通焊機400即可（焊條要求： Φ2. 5X300醒），焊接電流120±55A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長孔和兩方孔內(nèi)電焊，使扣 套、兩擋快與鋼瓦牢固連接在一體。
[0073] 其中，所述電力機車用粉末冶金閘瓦的制備方法還包括：對焊接好的閘瓦骨架組 件進行烘干處理，以消除焊接應(yīng)力。
[0074] 特別是，所述烘干處理的溫度為190_220°C，處理時間為5_7h。
[0075] 其中，對打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進行組合焊接處理，制得 閘瓦成品。
[0076] 特別是，采用氬弧焊對打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進行組合焊 接處理。
[0077] 尤其是，氬弧焊電流為：I = 100-130A，氬氣流量為：15~20L/min，使用碳鋼用氬 焊絲（TIG-50 I. 8X 1000 mm ) 〇
[0078] 其中，對所述閘瓦成品進行浸清漆和噴漆處理，包括：
[0079] 將閘瓦成品浸沒在清漆中，對其進行浸清漆處理；
[0080] 對所述浸清漆處理后的閘瓦成品進行烘干處理；
[0081] 對所述烘干處理后的閘瓦坯料進行噴漆處理，即得。
[0082] 特別是，所述烘干處理的處理溫度為90°C，處理時間為2h。
[0083] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0084] 1、本發(fā)明的電力機車用粉末冶金閘瓦在制備過程中原料添加合理，加入的天然石 墨具有質(zhì)量輕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、潤滑性能好、機械加工性能優(yōu)良等優(yōu)點，非常適合用于制備電力 機車用粉末冶金閘瓦。
[0085] 2、本發(fā)明的電力機車用粉末冶金閘瓦材料中選用二硫化鉬作為添加劑，可以提高 閘瓦的耐磨性能，提高閘瓦的潤滑性能及與車輪的剎車接觸良好，使其在任何環(huán)境中可以 抗環(huán)境因素干擾。
[0086] 3、本發(fā)明的電力機車用粉末冶金閘瓦材料中選用綠色碳化硅作為添加劑，碳化硅 的硬度較大，耐磨性能良好，可以增強閘瓦的強度和韌性及抗高溫性能。
[0087] 4、本發(fā)明的電力機車用粉末冶金閘瓦材料中選用硬脂酸鋅和航空煤油作為潤滑 劑，其潤滑性能好，在瓦片狀的粉末冶金坯料的壓制成型過程中，可以很好的起到脫模作 用。
[0088] 5、本發(fā)明制備的電力機車用粉末冶金閘瓦密度為5.0-5. lg/cm3,布氏硬度為 90-100HB，抗剪強度為70-90MPa，沖擊韌性為6-8J/M 2,抗壓強度為180-230MPa，達(dá)到鐵路機 車閘瓦H型摩擦系數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)。
[0089] 6、本發(fā)明電力機車用粉末冶金閘瓦的制備方法簡單，制備工藝簡單，操作容易，產(chǎn) 品質(zhì)量穩(wěn)定效果明顯，并且使用方便，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0090] 下面結(jié)合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而 更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式 進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0091] 原料與試劑：
[0092] 還原鐵粉購自湘潭凌飛金屬材料科技有限公司，灰色粉末，粒度為100目，鐵含量 彡98%，碳含量< 0. 01 %，磷含量< 0. 03%，硫含量0. 03%，氫損為0. 1-0. 2% ;
[0093] 電解銅粉購自北京有研有色金屬有限公司，玫瑰紅色粉末，粒度為200-300目，其 中銅含量彡99,灰分彡1% ;
[0094] 天然石墨購自青島天和公司，粒度為50-200目，其中碳含量彡99,灰分< 1% ;
[0095] 二硫化鉬購自上海申雨工貿(mào)有限公司，黑色固體粉末，粒度為200目；
[0096] 碳化硅購自南通市金東方金剛砂廠，粒度為200目，比重為3. 20-3. 25,顯微硬度 為 2840-3320kg/mm2;
[0097] 鎳粉購自上海九佳粉體材料有限公司，粒度為200目；
[0098] 硬脂酸鋅購自江西宏遠(yuǎn)化工有限公司，白色黏結(jié)的細(xì)粉，有滑膩感，微具刺激性氣 味，密度為I. 0953g/mL(4-25°C )，熔點為1304°C，自燃點為9005°C，不溶于水、醇和醚，能溶 于苯和松節(jié)油等有機溶劑；
[0099] 煤油購自上海梓琛能源科技有限公司，無色透明液體，略帶臭味，密度為 0. 78-0. 80g/mL(4-15〇C ) 〇
[0100] 實施例1
[0101] 1、按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
[0102] 鐵粉 25 銅粉 30 天然石墨 35 二硫化鉬 2.5 碳化硅 4 鎳粉 15 硬臘酸鋅 0.5 煤油 1.5
[0103] 2、在常溫狀態(tài)下，將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；再 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè) 備中混合7h，制得預(yù)混料。
[0104] 3、將預(yù)混料置于模具中進行壓制處理，壓制設(shè)備為315噸液壓機，壓制比重為 5. 3,制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料。
[0105] 4、對瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進行焙燒處理，首先在5. 5h內(nèi)將燒結(jié)爐 溫度提高至1050°C，然后在此溫度下保持4. 5h，然后用冷水冷卻至室溫，制得瓦片狀的粉 末冶金閘瓦摩擦塊。
[0106] 5、將閘瓦摩擦塊與沖制處理好的鍍銅鋼背放置于加壓燒結(jié)爐中進行加壓燒結(jié)處 理，首先在5h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至950°C，然后在此溫度下保持3. 5h，此過程中保持加壓燒 結(jié)爐內(nèi)的壓力為3. 5MPa，然后用冷水冷卻至室溫，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0107] 6、將沖制好的鋼瓦、扣套和擋塊進行組合焊接，采用普通焊機400即可（焊條要 求：Φ 2. 5 X 300 mm )，焊接電流為120A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長孔和兩方孔內(nèi)電焊；然后 將焊接好的閘瓦骨架組件置于200°C的烘箱中進行烘干處理6h，去除冷卻至室溫。
[0108] 7、對閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進行打磨處理，然后采用氬弧焊對打磨后的 閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進行組合焊接處理，氬弧焊電流為115A，氬氣流量為18L/ min，使用碳鋼用氬焊絲（TIG-50 1.8X1000醒），制得閘瓦成品。
[0109] 8、將閘瓦成品浸沒在清漆中2秒，對其進行浸清漆處理，然后將浸清漆處理后的 閘瓦坯料于90°C下烘干2h，最后對烘干處理后的閘瓦坯料進行噴漆處理，即得。
[0110] 按照GB/T10421-2002方法測定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測定閘瓦的抗剪強度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測定閘瓦的抗壓強度，結(jié)果見表1。
[0111] 實施例2
[0112] 1、按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
[0113] 鐵粉 40 銅粉 1.5 天然石墨 30 二硫化鉬 1 碳化硅： S 鎳粉 4 硬脂酸鋅 1 煤油 1
[0114] 2、在常溫狀態(tài)下，將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；再 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè) 備中混合6h，制得預(yù)混料。
[0115] 3、將預(yù)混料置于模具中進行壓制處理，壓制設(shè)備為315噸液壓機，壓制比重為 5. 6,制得粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料。
[0116] 4、對粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進行焙燒處理，首先在5h內(nèi)將燒結(jié)爐溫度提高至 1000°C，然后在此溫度下保持6h，然后用冷水冷卻至室溫，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦 塊。
[0117] 5、將閘瓦摩擦塊與沖制處理好的鍍銅鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進行加壓燒結(jié)處理， 首先在6h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至1000 tC，然后在此溫度下保持3h，此過程中保持加壓燒結(jié)爐 內(nèi)的壓力為3. 8MPa，然后用冷水冷卻至室溫，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0118] 6、將壓制好的鋼瓦、扣套和擋塊進行組合焊接，采用普通焊機400即可（焊條要 求：Φ 2. 5 X 300 mm )，焊接電流為175A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長孔和兩方孔內(nèi)電焊；然后 將焊接好的閘瓦骨架組件置于190°C的烘箱中進行烘干處理7h，去除冷卻至室溫。
[0119] 7、對閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進行打磨處理，然后采用氬弧焊對打磨后的 閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進行組合焊接處理，氬弧焊電流為100A，氬氣流量為20L/ min，使用碳鋼用氬焊絲（TIG-50 1.8X1000醒），制得閘瓦成品。
[0120] 8、將閘瓦成品浸沒在清漆中3秒，對其進行浸清漆處理，然后將浸清漆處理后的 閘瓦坯料于90°C下烘干2h，最后對烘干處理后的閘瓦坯料進行噴漆處理，即得。
[0121] 按照GB/T10421-2002方法測定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測定閘瓦的抗剪強度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測定閘瓦的抗壓強度，結(jié)果見表1。
[0122] 實施例3
[0123] 1、按照如下重量份配比準(zhǔn)備原料：
[0124] 鐵粉 20 銅粉 10 天然石墨 60 二硫化鉬 5 碳化娃 i 攝粉 0,1 硬脂酸鋅 0.5 煤油 3.
[0125] 2、在常溫狀態(tài)下，將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料；再 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料；將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè) 備中混合l〇h，制得預(yù)混料。
[0126] 3、將預(yù)混料置于模具中進行壓制處理，壓制設(shè)備為315噸液壓機，壓制比重為 5. 0,制得粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料。
[0127] 4、對粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進行焙燒處理，首先在6h內(nèi)將燒結(jié)爐溫度提高至 IKKTC，然后在此溫度下保持3h，然后用冷水冷卻至室溫，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦 塊。
[0128] 5、將閘瓦摩擦塊與沖制處理好的鍍銅鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進行加壓燒結(jié)處理， 首先在5. 5h內(nèi)將燒結(jié)溫度提高至980°C，然后在此溫度下保持4h，此過程中保持加壓燒結(jié) 爐內(nèi)的壓力為3. 6MPa，然后用冷水冷卻至室溫，制得閘瓦摩擦塊組件。
[0129] 6、將壓制好的鋼瓦、扣套和擋塊進行組合焊接，采用普通焊機400即可（焊條要 求：Φ 2. 5 X 300 mm )，焊接電流為65A，選擇開關(guān)處于I擋，在兩長孔和兩方孔內(nèi)電焊；然后 將焊接好的閘瓦骨架組件置于220°C的烘箱中進行烘干處理5h，去除冷卻至室溫。
[0130] 7、對閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進行打磨處理，然后采用氬弧焊對打磨后的 閘瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件進行組合焊接處理，氬弧焊電流為130A，氬氣流量為15L/ min，使用碳鋼用氬焊絲（TIG-50 1.8X1000醒），制得閘瓦成品。
[0131] 8、將閘瓦坯成品沒在清漆中1秒，對其進行浸清漆處理，然后將浸清漆處理后的 閘瓦坯料于90°C下烘干2h，最后對烘干處理后的閘瓦坯料進行噴漆處理，即得。
[0132] 按照GB/T10421-2002方法測定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測定閘瓦的抗剪強度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測定閘瓦的抗壓強度，結(jié)果見表1。
[0133] 對照例
[0134] 以市售的閘瓦（樂清市粉末冶金廠，H型）作為對照例。
[0135] 按照GB/T10421-2002方法測定閘瓦的密度，按照GB/T10425- 2002, GB/ T231. 1-2002方法測定閘瓦的布氏硬度，按照GB/T9135-1999方法測定閘瓦的抗剪強度， 按照GB/T9096-2002 GB/T229-1994方法測定閘瓦的沖擊韌性，按照GB/T10424-2002方 法測定閘瓦的抗壓強度，結(jié)果見表1。
[0136] 表1閘瓦性能參數(shù)
[0137]
[0138] 由表1數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明制備的電力機車用粉末冶金閘瓦密度為.0-5. lg/cm3,布 氏硬度為90-100HB，抗剪強度為70-90MPa，沖擊韌性為6-8J/M 2,抗壓強度為180-230MPa， 達(dá)到鐵路粉末冶金閘瓦H型摩擦系數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)；與市售同類產(chǎn)品相比，布氏硬度提高 了 8. 6-42. 9%，抗剪強度提高了 60-80 %，沖擊韌性提高了 40-60%，抗壓強度提高了 38. 5-76. 9%。
【主權(quán)項】
1. 一種電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，是一種用于電力機車的剎車片，包括閘 瓦摩擦塊組件和閘瓦骨架組件； 其中，所述閘瓦摩擦塊組件包括粉末冶金閘瓦摩擦塊和鋼背； 其中，所述閘瓦骨架組件包括鋼瓦、扣套和擋塊； 所述閘瓦通過以下方式制成： 在恒溫條件下將鐵粉、銅粉、天然石墨、添加劑和潤滑劑均勻混合，制得預(yù)混料； 將預(yù)混料置于模具中進行壓制處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料； 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊坯料進行焙燒處理，制得瓦片狀的粉末冶金閘瓦摩擦塊； 將所述粉末冶金閘瓦摩擦塊與鋼背置于加壓燒結(jié)爐中進行加壓燒結(jié)處理，制得閘瓦摩 擦塊組件； 對鋼瓦、扣套和擋塊進行組合焊接處理，制得閘瓦骨架組件； 對打磨后的所述閘瓦骨架組件和閘瓦摩擦塊組件進行組合焊接處理，制得閘瓦成品； 對所述閘瓦成品進行浸清漆和涂漆處理，即得； 其中，所述添加劑包括二硫化鉬、碳化硅和鎳粉； 其中，所述潤滑劑包括硬脂酸鋅和煤油。2. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述鐵粉、銅粉、天然 石墨、添加劑和潤滑劑的重量份配比為：鐵粉20-40、銅粉10-30、天然石墨30-60、添加劑 7-15、潤滑劑1-4。3. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述二硫化鉬、碳化硅 和鎳粉的重量份配比為1-5:1-8:0. 5-4。4. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述硬脂酸鋅與煤油 的重量份配比為〇. 5-1:1-3。5. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述混合處理的時間 為 6-10h。6. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述制得預(yù)混料包括： 將鐵粉、銅粉、添加劑和硬脂酸鋅均勻混合，制得第一預(yù)混料； 將天然石墨和煤油均勻混合，制得第二預(yù)混料； 將第一預(yù)混料和第二預(yù)混料加入到混合設(shè)備中混合均勻，制得預(yù)混料。7. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述壓制處理的壓制 比重為5. 0-5. 6。8. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述焙燒處理的處理 溫度為1000-1 l〇〇°C，處理時間為8-12h。9. 如權(quán)利要求1所述的電力機車用粉末冶金閘瓦，其特征在于，所述加壓燒結(jié)處理的 處理溫度為950-1000°C，加壓壓力為3. 5-3. 8MPa，處理時間為7-10h。
【文檔編號】F16D65/04GK105987103SQ201510070425
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】林勇, 朱約輝
【申請人】蘇州東南電碳科技有限公司