CN112296328A - 一种铁路受电弓滑板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，包括近球形铁基骨架粉末的制备、配料、混粉、加压、烧结、冷却脱模。所述近球形铁基骨架粉末的制备包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉。采用本发明的制备方法制成的铁路受电弓滑板，密度在8.0‑8.2g/cm3，布氏硬度（HB）≤85；电阻率≤30μΩ.m；抗拉强度＞1.5Mpa；冲击韧性＞69Kj.m2；所述铁路受电弓滑板，在具备优良导电性的情况下，有效降低滑板摩擦力，降低连接电路的磨损，能够满足铁路受电弓滑板的应用要求。

Description

一种铁路受电弓滑板的制备方法
技术领域
本发明属于铁路电路承接领域，具体涉及一种铁路受电弓滑板的制备方法。
背景技术
铁路受电弓滑板，主要指高铁、动车车顶上方的受电弓与其接触网接触获电的滑块板。其铁路受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓由滑块、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。负荷电流通过接触线和受电弓滑板相接触，从而向机车供给电能。
受电弓滑板与接触网线以相对摩擦的形式发生接触，在电力机车行驶时，受电弓滑板以列车的实际运行速度与受电弓接触网线发生高速的摩擦，这就要求受电弓滑板具有良好的摩擦磨损性能。目前我国高速铁路所使用的受电弓滑板大部分依靠进口，不但提高了高速铁路的运营成本，同时也制约了我国高速轨道电力机车的自主研发实力，因此研究国产受电弓滑板材料具有重要意义。
随着高铁、动车等交通工具的飞速发展，列车自身速度越来越快的同时，也对其电路承接块提出越来越高的要求。铁路受电弓滑板的性能既与接触线和滑块接触面的流畅程度、接触压力、过渡电阻、接触面积有关，又与受电弓和接触网之间的相互作用有关。这就要求新一代的铁路受电弓滑板既要具有较好的强韧性、耐磨性和硬度，又要具有极佳的导电性、耐高温性等。传统铸造业在对铁路受电弓滑板各性能之间的平衡、提升方面，存在诸多问题，难以满足其承接块的多重性能要求。
申请人发现，近球形粉末在铁路受电弓滑板领域的应用具有很好的前景，能够对铁路受电弓滑板达到全面的优化。特别是以近球形粉末为骨架，通过添加铜合金及其他助剂制备的导电滑板在高铁方面的应用具有很好的前景。其气雾化法是目前制备近球形粉末材料的主要手段，气雾化法的基本原理，就是利用高速气流将液态金属流粉碎成金属小液滴再凝固成粉末的过程，在经过冷却筛分得到特定粒度的合金粉末。
申请人还发现，目前普通方法制备的气雾化近球形金属粉末的硬度过高，其他性能提升小，难以磨合使用，难以满足铁路受电弓滑板领域的应用需求。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种铁路受电弓滑板的制备方法，以实现以下发明目的：
（1）通过所述的制备方法生产的近球形金属粉末，硬度适中，各性能均衡，能够满足铁路受电弓滑板的应用要求；
（2）所述的制备方法生产的铁路受电弓滑板，在具备优良导电性的情况下，实现降低滑板摩擦力，降低连接电路的磨损；
（3）所述的制备方法生产的铁路受电弓滑板，提升其滑板的强度、耐磨性、硬度、导电性等性能。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种铁路受电弓滑板的制备方法，包括近球形铁基骨架粉末的制备、配料、混粉、加压、烧结、冷却脱模。
所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉。
所述备料，称重各种原材料和辅料，准备完毕开始熔炼；
所述原材料及混合比例，按重量分数计，包括：
纯铁74-78%、低碳铬铁5-8%、镍板5-7%、钼铁9-10%、硅0.5-1.0%。
所述熔炼，采用中频炉进行熔炼。先在炉底铺石灰和萤石，再依次加入预定份数的纯铁、低碳铬铁、镍板和钼铁，形成熔池；
所述石灰和萤石的加入的总重量占体系总重量的6-8%；
所述石灰和萤石的比例为3-4:1；
中频炉升高温度，升温速率在40-60℃/min，升温时间在25-35min，升至原材料熔化后，维持温度在1500-1550℃；
加入脱氧剂，在脱氧后加入硅，溶清后停电2~4分钟，使钢液渣料充分上浮，化清后，钢液表面有一层覆盖层；
所述脱氧剂，包括钙粉或者锰粉；所述脱氧剂加入量为5-7%；
再加入造渣剂，电加热调整温度，取样分析测试；若取样成分含量符合以下标准Ni：2-10%，Cr：3-10%，Mo:2-15%，Si≤2%；C≤1.0%，则在桶体内充入氮气至气压与外界平衡，温度达到1650℃出钢；
所述造渣剂的成分包括，石灰CaO、Ca(OH)2和CaF2，所述CaO：Ca(OH)2：CaF2三者的混合质量比为1:6-8:4-5；
所述造渣剂的加入量为1-2.5%。
所述中间包预热，装配中间包，装配好后以3MPa压力试压，然后抽负压至真空度达到0.02-0.035MPa后，开始中间包预热，防止钢液进入中间包受冷凝固，堵住露眼，中间包温度达到1200℃，预热30-40分钟；
所述中间包为层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚。
所述雾化，开启液压倾倒装置，钢液进入中间包，气体压力为0.4MPa，让钢液顺着中间包、漏嘴，通过雾化喷嘴后，被高速气流破碎形成小液滴，在雾化桶内完成降温成型，此过程至中频炉钢液完全倾倒入中间包，中间包内钢液完全粉末化后完成；
所述雾化，高速气流为氩气，气体压力为2MPa，喷出速率为660m/s；
所述雾化，雾化过程气流与钢液的流量比为3：1；
所述降温，在雾化桶内冷却降温，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，上层冷却，冷却筒内吹出氮气冷风，温度10-15℃；下层冷却，采用冰盐浴持续蒸发冷却，温度-15~-18℃。
所述收粉，所述雾化结束1小时后，粉末充分冷却后进行收粉，粉末经60目旋振筛粗筛分，再用150目的筛网进行细筛分，选取粒径小于106μm粉末，制得所述近球形铁基骨架粉末。
制得粉末成分为：Ni：2-10%，Cr：3-10%，Mo:2-15%，Si≤2%；C≤1.0%；
松装密度≥4.0g/cm3；流动性≤20s/50g；氧含量≤400ppm；
粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%。
所述配料，所述配料的原料组分包括：电解铜粉或水雾化铜粉、近球形铁基骨架粉末、助剂。
所述电解铜粉或水雾化铜粉：近球形铁基骨架粉末：助剂的重量份比值为70-90：10-20:0-10。
所述助剂，粉末状固体。可以是软质金属，如：铅、锡、银；可以是金属间化合物，如：CaF2、A92S04、Fe304；可以是高分子材料，PTFE、尼龙；也可以是晶体结构为层状的石墨、二硫化钼、氮化硼；上述组分的一种或几种混合物。
所述混粉，采用球磨对各物料进行混粉处理。所述混粉时间为20-90min。
所述加压，将所述混粉后的粉末置入磨具，采用压力为550~600MPa进行冷压，制得胚体。所述冷压时间为10~15min。
所述烧结，真空环境下，对冷压后的胚体进行烧结。所述烧结温度为850~950℃，所述烧结时间为2~2.5h。
然后经冷却脱模，制得本发明所述的铁路受电弓滑板。
本发明所述的近球形铁基骨架粉末，采用高压氮气雾化方法，采用液压倾倒坩埚熔炼***熔炼原料并雾化，中间包升温保温***为独特层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚，保证钢液在雾化阶段良好的流动性，雾化桶采用氮气冷却，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，从而使金属液滴具备足够的球化时间及凝固时间，获得近球形铁基骨架粉末；并能够使所述的铁路受电弓滑板具备优良性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）采用本发明的制备方法制成的铁路受电弓滑板，密度在8.0-8.2g/cm3，布氏硬度（HB）≤85；
（2）采用本发明的制备方法制成的铁路受电弓滑板，电阻率≤30μΩ.m；抗拉强度＞1.5Mpa；冲击韧性＞69Kj.m2；
（3）采用本发明的制备方法制成的铁路受电弓滑板，在具备优良导电性的情况下，有效降低滑板摩擦力，降低连接电路的磨损，能够满足铁路受电弓滑板的应用要求；
（4）采用本发明的制备方法制成的近球形铁基骨架粉末，成分均匀，导电率好；
（5）采用本发明的制备方法制成的近球形铁基骨架粉末，采用高压氮气雾化法，采用液压倾倒坩埚熔炼***熔炼原料并雾化，气流充分粉碎液流，液流平均直径小于5毫米；能够在保证每炉产出粉末180-200KG生产量的前提下，小于106微米的金属粉末的比重从30-40%提高到45-50%，液流粉碎后形成的小钢液粒径更小；
（6）采用本发明的制备方法制成的近球形铁基骨架粉末，雾化过程中，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，最大程度的保证钢液液滴到固体粉末成分的稳定性；制得的粉末成分为：Ni：2-10%，Cr：3-10%，Mo:2-15%，Si≤2%；C≤1.0%；松装密度≥4.0g/cm3；流动性≤20s/50g；氧含量≤400ppm；粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%；
（7）采用本发明的制备方法制成的近球形铁基骨架粉末，中间包升温保温***为独特层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚，可以快速稳定升温，升温速率40-42°C/min，最高温度达1200℃，坩埚又具有良好的保温效果，可保证钢液在雾化阶段良好的流动性，减少因为钢液冷却而阻塞露眼的问题。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种铁路受电弓滑板的制备方法，包括近近球形铁基骨架粉末的制备、配料、混粉、加压、烧结、冷却脱模。
所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉。
所述备料，称重各种原材料和辅料，准备完毕开始熔炼；
所述原材料及混合比例，按重量分数计，包括：
纯铁74%、低碳铬铁5%、镍板5%、钼铁9%、硅0.5%。
所述熔炼，采用中频炉进行熔炼。先在炉底铺石灰和萤石，再依次加入预定份数的纯铁、低碳铬铁、镍板和钼铁，形成熔池；
所述石灰和萤石的加入的总重量占体系总重量的6%；
所述石灰和萤石的比例为3:1；
中频炉升高温度，升温速率在40℃/min，升温时间在25min，升至原材料熔化后，维持温度在1500℃；
加入脱氧剂，在脱氧后加入硅，溶清后停电2分钟，使钢液渣料充分上浮，化清后，钢液表面有一层覆盖层；
所述脱氧剂，包括钙粉或者锰粉；所述脱氧剂加入量为5%；
再加入造渣剂，电加热调整温度，取样分析测试；若取样成分含量符合以下标准Ni：2%，Cr：3%，Mo:2%，Si≤2%；C≤1.0%，则在桶体内充入氮气至气压与外界平衡，温度达到1650℃出钢；
所述造渣剂的成分包括，石灰CaO、Ca(OH)2和CaF2，所述CaO：Ca(OH)2：CaF2三者的混合质量比为1:6:4；
所述造渣剂的加入量为1%。
所述中间包预热，装配中间包，装配好后以3MPa压力试压，然后抽负压至真空度达到0.02MPa后，开始中间包预热，防止钢液进入中间包受冷凝固，堵住露眼，中间包温度达到1200℃，预热30分钟；
所述中间包为层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚。
所述雾化，开启液压倾倒装置，钢液进入中间包，气体压力为0.4MPa，让钢液顺着中间包、漏嘴，通过雾化喷嘴后，被高速气流破碎形成小液滴，在雾化桶内完成降温成型，此过程至中频炉钢液完全倾倒入中间包，中间包内钢液完全粉末化后完成；
所述雾化，高速气流为氩气，气体压力为2MPa，喷出速率为660m/s；
所述雾化，雾化过程气流与钢液的流量比为3：1；
所述降温，在雾化桶内冷却降温，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，上层冷却，冷却筒内吹出氮气冷风，温度10℃；下层冷却，采用冰盐浴持续蒸发冷却，温度-15℃。
所述收粉，所述雾化结束1小时后，粉末充分冷却后进行收粉，粉末经60目旋振筛粗筛分，再用150目的筛网进行细筛分，选取粒径小于106μm粉末，制得所述近球形铁基骨架粉末。
制得粉末成分为：Ni：2%，Cr：3%，Mo:2%，Si≤2%；C≤1.0%；
松装密度4.0g/cm3；流动性20s/50g；氧含量400ppm；
粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%。
所述配料，所述配料的原料组分包括：电解铜粉、近球形铁基骨架粉末、助剂。
所述电解铜粉：近球形铁基骨架粉末：助剂的重量份比值为70：10：3。
所述助剂，粉末状固体。为包括锡、CaF2、PTFE、二硫化钼的混合物。所述锡：CaF2：PTFE：二硫化钼的重量份比值为1:2:1:5。
所述混粉，采用球磨对各物料进行混粉处理。所述混粉时间为20min。
所述加压，将所述混粉后的粉末置入磨具，采用压力为550MPa进行冷压，制得胚体。所述冷压时间为10min。
所述烧结，真空环境下，对冷压后的胚体进行烧结。所述烧结温度为850℃，所述烧结时间为2h。
然后经冷却脱模，制得本发明所述的铁路受电弓滑板。
经检测，该实施例所述的铁路受电弓滑板，密度在8.12g/cm3，布氏硬度（HB）为83；电阻率为28μΩ.m；抗拉强度2.6Mpa；冲击韧性75Kj.m2。
实施例2
一种铁路受电弓滑板的制备方法，包括近近球形铁基骨架粉末的制备、配料、混粉、加压、烧结、冷却脱模。
所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉。
所述备料，称重各种原材料和辅料，准备完毕开始熔炼；
所述原材料及混合比例，按重量分数计，包括：
纯铁75%、低碳铬铁8%、镍板6%、钼铁10%、硅1.0%。
所述熔炼，采用中频炉进行熔炼。先在炉底铺石灰和萤石，再依次加入预定份数的纯铁、低碳铬铁、镍板和钼铁，形成熔池；
所述石灰和萤石的加入的总重量占体系总重量的8%；
所述石灰和萤石的比例为3.2:1；
中频炉升高温度，升温速率在55℃/min，升温时间在30min，升至原材料熔化后，维持温度在1550℃；
加入脱氧剂，在脱氧后加入硅，溶清后停电2分钟，使钢液渣料充分上浮，化清后，钢液表面有一层覆盖层；
所述脱氧剂，包括钙粉或者锰粉；所述脱氧剂加入量为6%；
再加入造渣剂，电加热调整温度，取样分析测试；若取样成分含量符合以下标准Ni：7%，Cr：8%，Mo:11%，Si≤2%；C≤1.0%，则在桶体内充入氮气至气压与外界平衡，温度达到1650℃出钢；
所述造渣剂的成分包括，石灰CaO、Ca(OH)2和CaF2，所述CaO：Ca(OH)2：CaF2三者的混合质量比为1:7:5；
所述造渣剂的加入量为2%。
所述中间包预热，装配中间包，装配好后以3MPa压力试压，然后抽负压至真空度达到0.03MPa后，开始中间包预热，防止钢液进入中间包受冷凝固，堵住露眼，中间包温度达到1200℃，预热40分钟；
所述中间包为层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚。
所述雾化，开启液压倾倒装置，钢液进入中间包，气体压力为0.4MPa，让钢液顺着中间包、漏嘴，通过雾化喷嘴后，被高速气流破碎形成小液滴，在雾化桶内完成降温成型，此过程至中频炉钢液完全倾倒入中间包，中间包内钢液完全粉末化后完成；
所述雾化，高速气流为氩气，气体压力为2MPa，喷出速率为660m/s；
所述雾化，雾化过程气流与钢液的流量比为3：1；
所述降温，在雾化桶内冷却降温，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，上层冷却，冷却筒内吹出氮气冷风，温度15℃；下层冷却，采用冰盐浴持续蒸发冷却，温度-18℃。
所述收粉，所述雾化结束1小时后，粉末充分冷却后进行收粉，粉末经60目旋振筛粗筛分，再用150目的筛网进行细筛分，选取粒径小于106μm粉末，制得所述近球形铁基骨架粉末。
制得粉末成分为：Ni：7%，Cr：8%，Mo:11%，Si≤2%；C≤1.0%；
松装密度4.6g/cm3；流动性≤13s/50g；氧含量362ppm；
粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%。
所述配料，所述配料的原料组分包括：电解铜粉、近球形铁基骨架粉末、助剂。
所述电解铜粉：近球形铁基骨架粉末：助剂的重量份比值为85：10:5。
所述助剂，粉末状固体。为二硫化钼。
所述混粉，采用球磨对各物料进行混粉处理。所述混粉时间为60min。
所述加压，将所述混粉后的粉末置入磨具，采用压力为600MPa进行冷压，制得胚体。所述冷压时间为15min。
所述烧结，真空环境下，对冷压后的胚体进行烧结。所述烧结温度为900℃，所述烧结时间为2h。
然后经冷却脱模，制得本发明所述的铁路受电弓滑板。
经检测，该实施例所述的铁路受电弓滑板，密度在8.06g/cm3，布氏硬度（HB）为80；电阻率为16μΩ.m；抗拉强度3.2Mpa；冲击韧性83Kj.m2。
实施例3
一种铁路受电弓滑板的制备方法，包括近近球形铁基骨架粉末的制备、配料、混粉、加压、烧结、冷却脱模。
所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉。
所述备料，称重各种原材料和辅料，准备完毕开始熔炼；
所述原材料及混合比例，按重量分数计，包括：
纯铁78%、低碳铬铁7%、镍板5%、钼铁9%、硅1.0%。
所述熔炼，采用中频炉进行熔炼。先在炉底铺石灰和萤石，再依次加入预定份数的纯铁、低碳铬铁、镍板和钼铁，形成熔池；
所述石灰和萤石的加入的总重量占体系总重量的8%；
所述石灰和萤石的比例为4:1；
中频炉升高温度，升温速率在60℃/min，升温时间在35min，升至原材料熔化后，维持温度在1550℃；
加入脱氧剂，在脱氧后加入硅，溶清后停电4分钟，使钢液渣料充分上浮，化清后，钢液表面有一层覆盖层；
所述脱氧剂，包括钙粉或者锰粉；所述脱氧剂加入量为7%；
再加入造渣剂，电加热调整温度，取样分析测试；若取样成分含量符合以下标准Ni：10%，Cr：10%，Mo：5%，Si≤2；C≤1.0，则在桶体内充入氮气至气压与外界平衡，温度达到1650℃出钢；
所述造渣剂的成分包括，石灰CaO、Ca(OH)2和CaF2，所述CaO：Ca(OH)2：CaF2三者的混合质量比为1:8:5；
所述造渣剂的加入量为2.5%。
所述中间包预热，装配中间包，装配好后以3MPa压力试压，然后抽负压至真空度达到0.035MPa后，开始中间包预热，防止钢液进入中间包受冷凝固，堵住露眼，中间包温度达到1200℃，预热40分钟；
所述中间包为层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚。
所述雾化，开启液压倾倒装置，钢液进入中间包，气体压力为0.4MPa，让钢液顺着中间包、漏嘴，通过雾化喷嘴后，被高速气流破碎形成小液滴，在雾化桶内完成降温成型，此过程至中频炉钢液完全倾倒入中间包，中间包内钢液完全粉末化后完成；
所述雾化，高速气流为氩气，气体压力为2MPa，喷出速率为660m/s；
所述雾化，雾化过程气流与钢液的流量比为3：1；
所述降温，在雾化桶内冷却降温，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，上层冷却，冷却筒内吹出氮气冷风，温度15℃；下层冷却，采用冰盐浴持续蒸发冷却，温度-18℃。
所述收粉，所述雾化结束1小时后，粉末充分冷却后进行收粉，粉末经60目旋振筛粗筛分，再用150目的筛网进行细筛分，选取粒径小于106μm粉末，制得所述近球形铁基骨架粉末。
制得粉末成分为：Ni：10%，Cr：10%，Mo：5%，Si≤2%；C≤1.0%；
松装密度4.2g/cm3；流动性17s/50g；氧含量384ppm；
粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%。
所述配料，所述配料的原料组分包括：水雾化铜粉、近球形铁基骨架粉末、助剂。
所述水雾化铜粉：近球形铁基骨架粉末：助剂的重量份比值为90：20: 10。
所述助剂，粉末状固体。为包括锡、铅、Ag2S04、PTFE、石墨的混合物。所述锡：铅：Ag2S04：PTFE：石墨的重量份比值为1:2:1:1:5。
所述混粉，采用球磨对各物料进行混粉处理。所述混粉时间为90min。
所述加压，将所述混粉后的粉末置入磨具，采用压力为600MPa进行冷压，制得胚体。所述冷压时间为15min。
所述烧结，真空环境下，对冷压后的胚体进行烧结。所述烧结温度为950℃，所述烧结时间为2.5h。
然后经冷却脱模，制得本发明所述的铁路受电弓滑板。
经检测，该实施例所述的铁路受电弓滑板，密度在8.11g/cm3，布氏硬度（HB）为81；电阻率为22μΩ.m；抗拉强度2.7Mpa；冲击韧性74Kj.m2。
实施例4
一种铁路受电弓滑板的制备方法，包括近近球形铁基骨架粉末的制备、近球形铁基骨架粉末的改性、配料、混粉、一次加压、一次烧结、二次加压、二次烧结、冷却脱模。
所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉。
所述备料，称重各种原材料和辅料，准备完毕开始熔炼；
所述原材料及混合比例，按重量分数计，包括：
纯铁75%、低碳铬铁8%、镍板6%、钼铁10%、硅1.0%。
所述熔炼，采用中频炉进行熔炼。先在炉底铺石灰和萤石，再依次加入预定份数的纯铁、低碳铬铁、镍板和钼铁，形成熔池；
所述石灰和萤石的加入的总重量占体系总重量的8%；
所述石灰和萤石的比例为3.2:1；
中频炉升高温度，升温速率在55℃/min，升温时间在30min，升至原材料熔化后，维持温度在1550℃；
加入改性助剂和脱氧剂，在脱氧后加入硅，溶清后停电2分钟，使钢液渣料充分上浮，化清后，钢液表面有一层覆盖层；
所述脱氧剂，包括钙粉或者锰粉；所述脱氧剂加入量为6%；
所述改性助剂，包括氮化硼、氧化钛-镧、羟基铁粉、石英，所述改性助剂的加入量为3%；所述氮化硼、氧化钛-镧、羟基铁粉、石英的重量份比值为3:1:2:1。
再加入造渣剂，电加热调整温度，取样分析测试；若取样成分含量符合以下标准Ni：7%，Cr：8%，Mo:11%，Si≤2%；C≤1.0%，则在桶体内充入氮气至气压与外界平衡，温度达到1650℃出钢；
所述造渣剂的成分包括，石灰CaO、Ca(OH)2和CaF2，所述CaO：Ca(OH)2：CaF2三者的混合质量比为1:7:5；
所述造渣剂的加入量为2%。
所述中间包预热，装配中间包，装配好后以3MPa压力试压，然后抽负压至真空度达到0.03MPa后，开始中间包预热，防止钢液进入中间包受冷凝固，堵住露眼，中间包温度达到1200℃，预热40分钟；
所述中间包为层状结构，外层为石墨坩埚，内层为刚玉坩埚。
所述雾化，开启液压倾倒装置，钢液进入中间包，气体压力为0.4MPa，让钢液顺着中间包、漏嘴，通过雾化喷嘴后，被高速气流破碎形成小液滴，在雾化桶内完成降温成型，此过程至中频炉钢液完全倾倒入中间包，中间包内钢液完全粉末化后完成；
所述雾化，控制雾化桶内氧含量1.5ppm；
所述雾化，高速气流为氩气，气体压力为2MPa，喷出速率为660m/s；
所述雾化，雾化过程气流与钢液的流量比为3：1；
所述降温，在雾化桶内冷却降温，雾化桶内层分上下冷却段分别提供不同的冷却降温，上层冷却，冷却筒内吹出氮气冷风，温度15℃；下层冷却，采用冰盐浴持续蒸发冷却，温度-18℃。
所述收粉，所述雾化结束1小时后，粉末充分冷却后进行收粉，粉末经60目旋振筛粗筛分，再用150目的筛网进行细筛分，选取粒径小于106μm粉末，制得所述近球形铁基骨架粉末。
制得粉末成分为：Ni：7%，Cr：8%，Mo:11%，Si≤2%；C≤1.0%；
松装密度4.6g/cm3；流动性≤13s/50g；氧含量362ppm；
粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%。
所述近球形铁基骨架粉末的改性，将所述近球形铁基骨架粉末与改性剂混合，采用6500RPM剪切改性5min。
所述近球形铁基骨架粉末：改性剂的重量份比值为50:1。
所述改性剂，包括二氧化锡、碳化硅、羟基铁粉；所述二氧化锡、碳化硅、羟基铁粉的重量份比值为3:5:1。
所述配料，所述配料的原料组分包括：电解铜粉、近球形铁基骨架粉末、助剂。
所述电解铜粉：近球形铁基骨架粉末：助剂的重量份比值为70：20:10。
所述助剂，粉末状固体。为二硫化钼。
所述混粉，采用球磨对各物料进行混粉处理。所述混粉时间为60min。
所述一次加压，将所述混粉后的粉末置入磨具，采用压力为900MPa进行冷压，制得胚体。所述一次加压时间为15min。
所述一次烧结，真空环境下，对冷压后的胚体进行烧结。所述一次烧结为变温烧结，先升温至750℃烧结1h，再升温至900℃烧结1.5h。
所述二次加压，所述一次烧结后的胚体自然降温至300℃时，再次进行加压，加压压力为800MPa。所述二次加压时间为7min。
所述二次烧结，真空环境下，对所述二次加压后的胚体进行二次烧结。所述二次烧结温度为800℃，烧结时间1h。
然后经冷却脱模，制得本发明所述的铁路受电弓滑板。
经检测，该实施例所述的铁路受电弓滑板，密度在8.01g/cm3，布氏硬度（HB）为74；电阻率为13μΩ.m；抗拉强度4.1Mpa；冲击韧性92Kj.m2。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，包括近球形铁基骨架粉末的制备、配料、混粉、加压、烧结、冷却脱模；
所述配料，原料组分包括：电解铜粉或水雾化铜粉、近球形铁基骨架粉末、助剂；
所述电解铜粉或水雾化铜粉：近球形铁基骨架粉末：助剂的重量份比值为70-90：10-20：0-10。
2.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括备料、熔炼、中间包预热、雾化、收粉；
所述备料，原材料及混合比例，按重量分数计，包括：纯铁74-78%、低碳铬铁5-8%、镍板5-7%、钼铁9-10%、硅0.5-1.0%。
3.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括熔炼步骤；
所述熔炼步骤，先在炉底铺石灰和萤石，再依次加入预定份数的纯铁、低碳铬铁、镍板和钼铁后升温；
所述升温，升温速率40-60℃/min，升温时间25-35min，至原材料熔化后，维持温度在1500-1550℃；加入脱氧剂脱氧；溶清后停电2~4min；再加入造渣剂，通电加热，并取样分析；
若所述分析成分含量符合以下标准Ni：2-10%，Cr：3-10%，Mo:2-15%，Si≤2%，C≤1.0%；升温至1650℃，出钢。
4.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括中间包预热步骤；
所述中间包预热步骤，先采用3MPa压力试压，然后抽负压至真空度达到0.02-0.035MPa后，升温至1200℃，保温预热30-40min。
5.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括雾化步骤；
所述雾化步骤，钢液进入中间包，气体压力调整至0.4MPa，钢液经中间包、漏嘴，通过雾化喷嘴后，在雾化桶内完成降温成型。
6.根据权利要求5所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，
所述雾化，高速气流为氩气，所述气流压力为2MPa，喷出速率为660m/s；
所述雾化，雾化过程气流与钢液的流量比为3：1。
7.根据权利要求5所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述降温，在雾化桶内冷却降温；所述雾化桶内分为上、下两个冷却段进行冷却降温；
所述上层冷却段，采用氮气冷风，温度10-15℃；
所述下层冷却段，采用冰盐浴蒸发冷却，温度-15~-18℃。
8.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述近球形铁基骨架粉末的制备，包括收粉步骤；
所述收粉步骤，在雾化步骤结束1小时，粉末充分冷却后进行；
所述粉末先经60目旋振筛粗筛分，再经150目筛网细筛分，选取粒径小于106μm粉末，制得所述的近球形铁基骨架粉末；
所述的近球形铁基骨架粉末成分为：Ni：2-10%，Cr：3-10%，Mo:2-15%，Si≤2%；C≤1.0%；
松装密度≥4.0g/cm3；流动性≤20s/50g；氧含量≤400ppm；
粒度：范围0-106微米，-106微米≤1%。
9.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，
所述助剂为以下至少之一：铅、锡、银、CaF2、Ag2S04、Fe304、PTFE、尼龙、石墨、二硫化钼、氮化硼。
10.根据权利要求1所述的一种铁路受电弓滑板的制备方法，其特征在于，所述混粉，采用球磨对各物料进行混粉处理；所述混粉时间为20-90min；
所述加压，将所述混粉后的粉末置入磨具，采用压力为550~600MPa进行冷压，制得胚体；所述冷压时间为10~15min；
所述烧结，真空环境下，对冷压后的胚体进行烧结；所述烧结温度为850~950℃，所述烧结时间为2~2.5h。
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