[发明专利]一种环保粉末冶金闸瓦及其制备方法

权利要求书

1.一种环保粉末冶金闸瓦，其特征在于：其摩擦体材料按质量百分比计算包括铁粉50～70％、铜粉8～12％、石墨5～15％、碳化硅2～6％、氧化铝2～6％、铋粉1～4％、硼铁1～3％、锰铁0.5～3％、二硫化钼1～5％、锡粉2～5％。上述各组分经充分混合后高温烧结而成。

2.根据权利要求1所述的一种环保粉末冶金闸瓦，其特征在于：所述摩擦体材料配方各组元的微观性状分别为：铁粉纯度≥98％，粒度为20～75μm，海绵状；铜粉纯度≥99.5％，粒度为20～75μm，树枝状；石墨纯度≥92％，粒度为20～40μm，颗粒状；碳化硅纯度≥97％，粒度为50～63μm；氧化铝纯度≥98％，牌号为70#～100#；铋粉纯度≥99％，粒度为20～75μm，深灰色粉剂；硼铁纯度：硼≥14～19％，Fe余量，预合金粉；锰铁纯度：锰≥98％，粒度为20～45μm，预合金粉；二硫化钼纯度≥97％，黑色粉剂；锡粉纯度Sn≥99.5％，粉状。

3.一种如权利要求1或2所述的环保粉末冶金闸瓦的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)原材料的处理：将铜粉和铁粉进行还原处理，将石墨、碳化硅、二硫化钼进行烘干处理。

(2)按比例称取经步骤(1)处理后的各组成原料并放入混料机进行均匀混料，混料转速为30～60r/min，混料时间为6～12h。

(3)将步骤(2)混合均匀后的混合料，按闸瓦压制参数进行称料，倒入压制模具中，在400～500MPa的压制压力，经压制过程，制得压坯。

(4)将刹车块钢背进行吹砂处理。

(5)将步骤(3)压制得的压坯与与步骤(4)吹砂处理后的刹车块钢背用胶带纸固定后均匀摆放在石墨盘上，按照石墨盘、纸圈、压坯的顺序装炉，在加压烧结炉中进行烧结。烧结工艺参数为：在氨分解气体保护下，以7～15℃/min的升温速度从室温升到500℃；到500℃时保温15～25min，给刹车块施加1.5～2.3MPa的压力；再以2～5℃/min的升温速度从500℃升到800℃保温15～25min，给刹车块施加2.7～3.2MPa的压力；继续以2～5℃/min的升温速度从800℃升到1010℃，在1010℃时保温175～185min，给刹车块施加4.5～5.2MPa的压力；保温结束后以水冷方式将设备冷却到60℃以下并取出刹车块。

(5)将步骤(4)所得的刹车块的烧结毛坯进一步机加处理以及修整外形。

(6)将步骤(5)得到的刹车块与相应瓦背组件进行焊接加工得到闸瓦，包装密封。

4.根据权利要求3所述的一种环保粉末冶金闸瓦的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)分为以下步骤：

(1a)铜粉和铁粉的还原处理，铜粉的还原温度为400～450℃，铁粉的还原温度为600～700℃，在氨分解气体环境中保温3小时后空冷至室温，还原后的铜粉和铁粉须经相应粒度的标准筛子过筛处理。

(1b)将石墨、碳化硅、二硫化钼进行烘干处理，烘干温度为150～200℃，保温3小时后随炉冷却，并在20～60℃环境下恒温处理。