本发明专利技术公开了一种高硬度的列车闸片用粉末冶金材料，包括以下原料：铜粉、镉粉、锰铁矿粉、铁粉、铅粉、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、聚酯纤维、玄武岩纤维、二丙二醇甲醚醋酸酯、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、氯化石蜡、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、硫化亚锰、碳化硅、丁基二甘醇乙酸酯、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，本发明专利技术通过特定的成分配比，使得高硬度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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末冶金
，具体涉及一种高硬度的列车闸片用粉末冶金材料。
技术介绍
目前，铁路是国家的重要基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具。为了保证高速动车组高速安全运行，必须具备稳定且良好的制动系统，其中制动闸片是高速列车制动系统的关键部件和易损件。随着高速动车组运行速度的不断提高，列车的制动负荷也大幅增加，制动时闸片将巨大的动能通过摩擦转化为热能，所以要求闸片制动材料应具有较高的机械强度、良好的耐热性和导热性、稳定的摩擦性能、较低的磨损以及降低对车轮的磨耗。现有技术中普遍使用的闸片材料有粉末冶金和高分子合成材料两类，其中高分子合成材料因强度低、耐热性差、热衰严重，不能适用于时速300公里以上高速列车的制动要求；而粉末冶金通过优化配方和工艺，可以达到强度高、导热性好，摩擦性能稳定等优点，因此是较为理想的闸片用制动材料，目前粉末冶金材料体系中通常加入金属锡形成Cu-Sn合金以强化基体，但由于锡是低熔点金属(231.86℃)，因此由该基体制备的粉末冶金材料的闸片使用温度在500℃以下，而超过500℃后材料的强度和摩擦性能将急剧衰退，将不能有效制动。但是，现有的列车闸片用粉末冶金材料，由于配方不够完善、混料不均匀，导致材料利用率低，压制成的生坯的不均匀，通过热处理所得的零件的整体密度不均匀，致密度低，摩擦热稳定性、耐热性、耐磨性、强度和硬度较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种高硬度的列车闸片用粉末冶金材料，以解决现有列车闸片用粉末冶金材料整体密度不均匀，致密度低，摩擦热稳定性、耐热性、耐磨性、强度和硬度较差，材料利用率低，制备成本高等问题。本专利技术的高硬度的列车闸片用粉末冶金材料，通过特定的成分配比，使得高硬度的列车闸片用粉末冶金材料整体密度均匀，致密度高，摩擦热稳定性和耐热性优、抗压强度和硬度较好，材料利用率高。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高硬度的列车闸片用粉末冶金材料，以重量为单位，包括以下原料：铜粉753-1496份、镉粉36-58份、锰铁矿粉14-25份、铁粉15-24份、铅粉25-32份、二硫化钼粉18-23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、聚酯纤维14-23份、玄武岩纤维6-13份、二丙二醇甲醚醋酸酯7-12份、羧甲基纤维素14-17份、聚丙烯酰胺8-15份、氯化石蜡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、丁基二甘醇乙酸酯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、镉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、氯化石蜡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、Bi2O33-5份、氨丙基三乙氧基硅烷6-9份、碳化铝10-15份、Nb2O54-6份、硫酸钨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、玄武岩纤维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；所述高硬度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、镉粉、锰铁矿粉、铁粉、铅粉、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、聚酯纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为139-352r/min下搅拌10-14min，制得混合物A；S2：将二丙二醇甲醚醋酸酯、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226-422r/min下搅拌15-23min，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、氯化石蜡、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、硫化亚锰、碳化硅、丁基二甘醇乙酸酯、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272-304℃，转速为300-500r/min下搅拌1.6-3.4h，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7-10min；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，制得高硬度的列车闸片用粉末冶金材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高硬度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753‑1496份、镉粉36‑58份、锰铁矿粉14‑25份、铁粉15‑24份、铅粉25‑32份、二硫化钼粉18‑23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、聚酯纤维14‑23份、玄武岩纤维6‑13份、二丙二醇甲醚醋酸酯7‑12份、羧甲基纤维素14‑17份、聚丙烯酰胺8‑15份、氯化石蜡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、丁基二甘醇乙酸酯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、镉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、氯化石蜡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、硫酸钨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、玄武岩纤维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；所述高硬度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、镉粉、锰铁矿粉、铁粉、铅粉、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、聚酯纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为139‑352r/min下搅拌10‑14min，制得混合物A；S2：将二丙二醇甲醚醋酸酯、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226‑422r/min下搅拌15‑23min，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、氯化石蜡、氮化硅、环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、硫化亚锰、碳化硅、丁基二甘醇乙酸酯、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272‑304℃，转速为300‑500r/min下搅拌1.6‑3.4h，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...
【技术特征摘要】
1.一种高硬度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753-1496份、镉粉36-58份、锰铁矿粉14-25份、铁粉15-24份、铅粉25-32份、二硫化钼粉18-23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、聚酯纤维14-23份、玄武岩纤维6-13份、二丙二醇甲醚醋酸酯7-12份、羧甲基纤维素14-17份、聚丙烯酰胺8-15份、氯化石蜡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、丁基二甘醇乙酸酯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、镉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、氯化石蜡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、Bi2O33-5份、氨丙基三乙氧基硅烷6-9份、碳化铝10-15份、Nb2O54-6份、硫酸钨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、玄武岩纤维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；所述高硬度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、镉粉、锰铁矿粉、铁粉、铅粉、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、聚酯纤维、玄武岩纤维加入到搅拌机中，在转速为139-35...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫肯堂，
申请(专利权)人：广西南宁智翠科技咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45
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