[发明专利]一种摩擦材料和粉末冶金闸片及制备摩擦块的方法

说明书

本发明公开了一种摩擦材料和粉末冶金闸片及制备摩擦块的方法，属于粉末冶金闸片技术领域。以摩擦材料的原料组分的总质量为基准计，所述摩擦材料包括以下原料组分及质量百分含量：Fe 40％‑45％、Cu 25％‑30％、FeCr10％‑15％、C 12％‑15％、B₄C 0.2％‑0.5％、MgO 4％‑6％、CaF₂ 0.5‑1.5％。本发明摩擦材料，不含石棉、铅及其化合物，也不含Si、Al、Zr、W等元素，Cr元素总含量小于10％，并且利用本发明摩擦材料和方法制作出来的摩擦块及粉末冶金闸片，摩擦材料硬度高、剪切强度大、磨耗量小。

技术领域

本发明涉及粉末冶金闸片技术领域，具体涉及一种摩擦材料和粉末冶金闸片及制备摩擦块的方法。

背景技术

高速动车组运营速度一般要达到250km/h以上，为确保列车运行安全，动车组粉末冶金闸片需具有紧急制动能力。目前，动车组闸片用摩擦材料分为合成闸片与粉末冶金闸片。动车组用合成闸片由于其耐高温能力相对较差，目前仅适用于200-250km/h动车组；粉末冶金闸片用烧结摩擦材料综合性能更加优异，适用于200-250km/h及300-350km/h动车组。

因为制动安全、环境保护、人身健康等综合原因,所以在动车组闸片技术文件TJ/CL307-2014中对于动车组用粉末冶金闸片做出以下要求：

1、闸片不应使用石棉、铅及其化合物；

2、闸片摩擦材料中Si元素含量应不大于1％、且Al+Si元素的总含量不应超过1％；Cr+Zr+W元素含量总和不应超过10％；

3、摩擦体硬度HBW10-30，摩擦体剪切强度＞6Mpa；

4、磨耗量＜0.35cm³/MJ。

但目前现有技术中粉末冶金闸片的摩擦材料存在元素含量超标的问题，虽然也有部分摩擦材料为了满足动车组闸片技术文件TJ/CL307-2014中关于石棉、铅及化合物、Si元素含量、Al+Si元素的总含量、Cr+Zr+W元素总含量要求而无法满足动车组闸片技术文件TJ/CL307-2014中有关硬度、剪切强度及磨耗量的综合要求。因此迫切需要提供一种新的摩擦材料来满足动车组闸片技术文件TJ/CL307-2014中有关材料组份和粉末冶金闸片性能的规定。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种摩擦材料和粉末冶金闸片及制备摩擦块的方法，来同时满足动车组闸片技术文件TJ/CL307-2014中有关材料组份和粉末冶金闸片性能的相关规定。

为了实现上述目的或者其他目的，本发明提供一种摩擦材料，以摩擦材料原料组分的总质量为基准计，所述摩擦材料包括以下原料组分及质量百分含量：Fe40％-45％、Cu25％-30％、FeCr10％-15％、C12％-15％、B₄C0.2％-0.5％、MgO4％-6％、CaF20.5-1.5％。

优选地，所述CaF₂的质量百分含量为0.8-1.2％。

优选地，所述C为天然鳞片石墨、人造石墨、胶体石墨中的一种或多种混合。

进一步地，所述C由天然鳞片石墨、人造石墨和胶体石墨组成，所述天然鳞片石墨、所述人造石墨和所述胶体石墨的质量配比为2:1:1。

本发明摩擦材料的制备只需将摩擦材料各组分按照常规方法混合均匀即可。

本发明还提供了上述摩擦材料在粉末冶金闸片中的用途。

本发明进一步提供了一种粉末冶金闸片，包括上述摩擦材料和钢背，所述摩擦材料固定在所述钢背上。

本发明还提供了一种制备上述粉末冶金闸片的方法，包括以下步骤：