CN109402494A - 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 - Google Patents
一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109402494A CN109402494A CN201811426468.1A CN201811426468A CN109402494A CN 109402494 A CN109402494 A CN 109402494A CN 201811426468 A CN201811426468 A CN 201811426468A CN 109402494 A CN109402494 A CN 109402494A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- brake shoe
- cast iron
- rolling stock
- alloy cast
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/08—Making cast-iron alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
- C22C37/06—Cast-iron alloys containing chromium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
本发明提供一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法,涉及机车车辆零部件生产制造技术领域。按照重量百分比计,该机车车辆用合金铸铁闸瓦包括如下的化学成分:C:3.0~3.2%、Si:1.7~1.9%、Mn:1.4~1.6%、P≤0.15%、S≤0.15%、Cu:0.7~0.9%、Cr:0.6~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.01~0.07%,余量为Fe以及不可避免的杂质。本发明提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦,具有良好的机械性能以及耐磨耗性,能够满足现有机车车辆对闸瓦的性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法,属于机车车辆零部件生产制造技术领域。
背景技术
踏面制动是机车车辆常用的机械制动方式之一,其制动原理为:将闸瓦推压到车轮踏面,由于踏面与闸瓦间的摩擦而获得制动力。目前机车车辆用闸瓦按材质区分主要有三种:合成闸瓦、粉末冶金闸瓦和铸铁闸瓦。而铸铁闸瓦又可进一步分为灰铸铁闸瓦(包含中磷闸瓦)、合金铸铁闸瓦、高磷铸铁闸瓦、超高磷铸铁闸瓦。其中,合金铸铁闸瓦是通过在普通铸铁中添加合金元素来改善其摩擦特性等性能的一类铸铁闸瓦。
近几年,随着轨道交通行业的飞速发展,机车车辆对于闸瓦的性能要求日益提高,其中因合金铸铁闸瓦在摩擦特性方面有较为突出的表现,因此吸引了更多的关注。
CN103952618A中公开一种耐磨合金铸铁的制备方法,该材料基体的化学成分包括C:2.7~3.5%、Si:0.5~1.2%、Cu:0.5~1.5%、Mn:0.6~1.5%、Cr:20~28%、Mo:0.5~1%、Ni:1~2.8%、B:0.05~0.3%,余量为Fe。制备方法为:采用中频感应电炉熔炼,铁水出炉前进行孕育处理。该技术所涉及铸铁材料中Cr含量为20~28%,生产成本高,且生产工艺粗犷,仅铁水出炉前简易的孕育处理,难以获得理想的基体组织。此外该耐磨合金铸铁主要适用于矿山机械设备上的锤头等部位,不适合机车车辆上的闸瓦类产品。
CN106222536A中公开了一种耐磨合金铸铁材料及制备方法,其化学成分为C:2.9~3.2%、Si:0.8~1.2%、Mn:1.0~2.0%、Cr:5~10%、Mo:1~2%、P≤0.04%、S≤0.03%、稀土元素:0.05%,余量为Fe。该技术所涉及铸铁材料的耐磨性能较好但脆性较高,不能用来制造机车车辆用闸瓦。
CN104178684A中公开了一种低合金耐磨铸铁的制备方法,该材料的化学成分为C:3.0~3.2%、Si:1.5~1.8%、Mn:0.65~0.85%、Cr:0.15~0.2%、Mo:0.8~1.0%、Ni:0.3~0.4%、Cu:2.0~2.3%、Sn:0.04~0.08%、S≤0.10%、P≤0.15%,其它元素成分总和不大于0.25%。该技术所涉及铸铁材料主要为提高耐磨性能,加入贵金属元素较多,成本较高,且只适用于制备合金耐磨铸铁曳引轮,不适合机车车辆用闸瓦这类综合性能要求高的铸件。
因此,研发一种适用于机车车辆的合金铸铁闸瓦,使其力学性能以及耐压性能、磨耗性能均符合TB/T 3104.3-2017《机车车辆闸瓦第3部分铸铁闸瓦》的要求,仍旧是目前需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷,本发明提供一种机车车辆用合金铸铁闸瓦,具有良好的力学性能、耐压性能和耐磨耗性。
本发明提供一种机车车辆用合金铸铁闸瓦的制造方法,所得到的合金铸铁闸瓦的力学性能、耐压性能和耐磨耗性均符合相关标准的要求。
为实现上述目的,本发明提供一种机车车辆用合金铸铁闸瓦,按照重量百分比计,该机车车辆用合金铸铁闸瓦包括如下的化学成分:
C:3.0~3.2%、Si:1.7~1.9%、Mn:1.4~1.6%、P≤0.15%、S≤0.15%、Cu:0.7~0.9%、Cr:0.6~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.01~0.07%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
本发明提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦,通过将碳与硅的含量控制在较高范围内,以提高铸造性能;通过加入适量的锰、铜、钼、铬、锑等合金元素,促进了珠光体和碳化物的形成,提高耐磨性;通过加入适量的磷对母材进行强化,进一步提高摩擦稳定性。所有元素综合作用,确保机车车辆用合金铸铁闸瓦的合金组织具有理想的珠光体的含量、硬质相含量以及碳化物的形态等,最终使机车车辆用合金铸铁闸瓦具有较高的综合性能。
并且,由于该机车车辆用合金铸铁闸瓦中贵金属元素含量较少,因此还降低了原料成本。
严格控制各化学成分的质量含量,能够进一步确保机车车辆用合金铸铁闸瓦具有稳定且良好的性能。在本发明优选的实施方案中,按照重量百分比计,机车车辆用合金铸铁闸瓦包括如下的化学成分:
C:3.1~3.2%、Si:1.7~1.9%、Mn:1.5~1.6%、P:0.14~0.15%、S:0.01%~0.07%、Cu:0.8~0.9%、Cr:0.7~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.04~0.06%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
进一步的,在机车车辆用合金铸铁闸瓦的基体组织中,珠光体含量在98%以上,硬化相含量为10~15%。进一步的,该基体组织中的石墨类型为A型,石墨尺寸为4级。具有此种微观组织结构,能够进一步确保机车车辆用合金铸铁闸瓦具有良好的综合性能。
如前所述,本发明所提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦具有良好的综合性能,具体的,在本发明一些示例中所提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦,抗拉强度(Rm)≥290MPa、硬度为240~260HBW、压断强度>200kN、静摩擦系数大于或等于0.60、坡道瞬时摩擦系数大于或等于0.11、制动试验磨耗量<650g,符合TB/T3104.3-2017《机车车辆闸瓦第3部分铸铁闸瓦》的指标要求。
在本发明一些示例中,机车车辆用合金铸铁闸瓦是通过包括有如下步骤的制造方法得到:
熔炼原料,使得到的铁液中Si元素含量达到1.1%以下,其它元素含量达到所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求;
将出炉的铁液注入到铁水包中实施冲入法孕育处理,并在将铁液注入到铁水包的过程中,随流加入第一含硅孕育剂,且铁水包中装有第二含硅孕育剂;
将上述完成冲入法孕育处理的铁液浇注成型,并随流加入第三含硅孕育剂,使得到的铸件中Si含量达到机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求。
通过上述适宜的化学成分控制并结合合理的孕育处理,能够进一步控制硬质相在基体组织中的形态和分布,从而保证力学性能以及耐磨性,最终制备符合标准要求的机车车辆用合金铸铁闸瓦产品。
本发明还提供一种机车车辆用合金铸铁闸瓦的制造方法,包括如下步骤:
熔炼原料,使得到的铁液中Si元素含量达到1.1%以下,其它元素含量达到机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求;
将出炉的铁液注入到铁水包中实施冲入法孕育处理,并在将铁液注入到铁水包的过程中,随流加入第一含硅孕育剂,且铁水包中装有第二含硅孕育剂;
将上述完成冲入法孕育处理的铁液浇注成型,并随流加入第三含硅孕育剂,使得到的铸件中Si含量达到机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求。
具体的,上述原料可以是目前铸铁加工过程中所常用的原料,在本发明具体实施过程中,所使用的原料包括生铁、钢板以及锰铁、硅铁、磷铁、电解铜、钼铁、铬铁以及锑,使熔炼得到的铁液(或称为“铁水”)的化学成分为C:3.0~3.2%、Si≤1.1%(即炉前硅含量小于或等于1.1%)、Mn:1.4~1.6%、P≤0.15%、S≤0.15%、Cu:0.7~0.9%、Cr:0.6~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.01~0.07%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
当然,上述原料的加入量可以根据原理的实际化学成分以及铁液的化学成分要求经简单计算确定,此处不再赘述。在本发明具体实施过程中,通常控制铁液熔清后的化学成分为C:3.1~3.2%、炉前Si:1.0~1.1%、Mn:1.5~1.6%、P:0.14~0.15%、S:0.01%~0.07%、Cu:0.8~0.9%、Cr:0.7~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.04~0.06%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
上述铁液熔炼所使用的冶炼炉,具体可以是目前冶金工艺中常用的中频感应电炉。可根据铁液的重量选择适宜规格的冶炼炉,比如铁液质量为1t左右,则可采用1.5t中频感应电炉。
进一步的,在铁液出炉之前,还可以将炉温升高到1510~1520℃并静置至少1分钟,以完成铁液的净化和脱氧,避免后续浇注过程中产生气孔,同时还可消除粗大石墨。在本发明具体实施过程中,是将化学成分合格的铁液在1510~1520℃下静置1~3min后出炉(或称为“出铁”)。
本发明中,孕育处理几乎贯穿了从铁液出炉到浇注成型的整个过程中。通过实施多次孕育并结合多种孕育方式,能够保证所得到的机车车辆用合金铸铁闸瓦具有均匀良好的组织,从而具有理想的性能。
具体的,第一次孕育处理是将出炉的铁液注入到铁水包的过程中所实施的随流孕育,目的是使所随流加入的第一含硅孕育剂均匀进入到铁液中,并被铁水所充分吸收,促进石墨化、消除结晶过冷倾向,并改善石墨形态和断面均匀性。
优选的,第一含硅孕育剂包括锶硅铁孕育剂和碳化硅,其中:锶硅铁孕育剂的粒度为3~10mm,锶硅铁孕育剂中的Si含量为73~78%,Sr含量为0.6~1.0%,锶硅铁孕育剂的加入量为铁液质量的1.8~2.3‰;碳化硅(SiC)的粒度为0.2~1.0mm,碳化硅的加入量为铁液质量的0.8~1.1‰。
使用上述粒径的锶硅铁孕育剂和碳化硅,能够确保其中的Si、Sr等元素被铁液充分吸收,达到促进形核、细化晶粒的目的。
在本发明具体实施过程中,锶硅铁孕育剂的化学成分具体为:Si:73~78%、Sr:0.6~1.0%、Ca<0.1%、Al<0.5%、Zr:1.0~1.5%,余量为Fe。具体的,第二次孕育处理是在铁水包内完成的,目的是为了减少白口倾向,控制石墨形态,以得到中等大小的A型石墨,适当增加共晶团数和促进细片珠光体的形成。
具体可以在出铁前(铁液出炉前),在铁水包中加入第二含硅孕育剂,将经过了随流孕育(即经过了第一次孕育处理)的铁液冲入铁水包中,使第二含硅孕育剂中的Si元素等进入铁液以促进石墨化,增强铁液的孕育效果。
优选的,第二含硅孕育剂包括硅钡孕育剂和硅铁,其中:
硅钡孕育剂的粒度为5~30mm,硅钡孕育剂中的Si含量为70~75%、Ba含量为2.0~4.0%,硅钡孕育剂的加入量为铁液质量的2.8~3.1‰;
硅铁的粒度为5~30mm,硅铁中的Si含量大于或等于72%,硅铁的加入量为铁液质量的2.9~3.2‰。
在本发明具体实施过程中,第二次孕育处理所使用的硅钡孕育剂的主要化学成分为Si:70~75%、Ba:2.0~4.0%、Ca:0.5~2.0%、Al≤2.0%。
第二次孕育处理所使用的硅铁具体可以是满足国家标准GB/T 2272—2009《硅铁》的FeSi75(即俗称的“75硅铁”)。在本发明具体实施过程中,选用的硅铁牌号为FeSiAl1.5-B,具体化学成分为Si:72.0~80.0%、Ca≤1.0%、Al≤1.5%、Mn≤0.5%、Cr≤0.5%、P≤0.040%、S≤0.020%、C≤0.20%,余量为Fe。
具体的,第三次孕育处理是在浇注过程中完成的,具体可在浇注过程中使用随流漏斗将第三含硅孕育剂均匀加入铁流,使在浇注的同时完成第三次孕育处理。
优选的,第三含硅孕育剂为硅钡孕育剂,第三含硅孕育剂的粒度为0.2~0.7mm,Si含量为70~75%、Ba含量为2.0~4.0%,加入量为铁液质量的1.8~2.3‰。选择粒度为0.2~0.7mm的粉末状硅钡孕育剂,能够有利于Si等元素在浇注过程中进入到铁液中。
在本发明具体实施过程中,第三含硅孕育剂的主要化学成分为Si:70~75%、Ba:2.0~4.0%、Ca:0.5~2.0%、Al≤2.0%。
经过实施上述三次孕育处理,不仅使铁液的化学成分达到了机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求,而且细化了晶粒,改善碳化物和珠光体的形态和分布,强化了基体组织,最终使机车车辆用合金铸铁闸瓦具有理想的微观结构,以确保机车车辆用合金铸铁闸瓦具有非常好的机械性能以及非常好的耐磨耗性。
孕育处理完成的铁液即可实施浇注成型,本发明对于浇注成型的工艺不做特别限定,可采用现有普通砂型铸造工艺即可。优选的,铁液浇注到浇口箱时的温度可以控制在1380~1390℃,以使加入的孕育剂完全与铁液熔合,以免出现夹渣与针孔。
浇注成型得到的铸件经过落砂清理,打磨抛光,经过进一步的表面检测,使用样板检查闸瓦与车轮接触圆弧面的间隙,即可得到合格的闸瓦产品。
本发明提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦,通过合理设计化学成分,以Fe作为母材,除了包含作为润滑物的C以外,还添加了Mn、Cu、Mo、Cr、Sb等合金元素,促进珠光体和碳化物的形成,从而提高摩擦系数和耐摩擦性;通过添加适当的P以促进磷共晶的形成,提高摩擦系数稳定性,最终使该机车车辆用合金铸铁闸瓦具有良好的摩擦性能以及机械性能,其中,抗拉强度(Rm)≥290MPa、硬度为240~260HBW、压断强度>200kN、静摩擦系数大于或等于0.60、坡道瞬时摩擦系数大于或等于0.11、制动试验磨耗量<650g,上述所有指标均符合TB/T3104.3-2017《机车车辆闸瓦第3部分铸铁闸瓦》的指标要求,因此能够满足机车车辆中闸瓦的使用需求。
并且,该机车车辆用合金铸铁闸瓦中不含有贵金属,所用原料均为目前价格较为低廉的材料,因此相较于目前机车车辆中所常用的闸瓦,还具有成本低廉的优势。
本发明所提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦的制造方法,通过结合化学元素组成所实施的三次孕育处理,细化了晶粒,改善了碳化物和珠光体的形态和分布,强化基体组织,从而使得到的机车车辆用合金铸铁闸瓦具有良好的机械性能和摩擦性能,满足现有机车对于闸瓦的使用需求。
并且,本发明所提供的机车车辆用合金铸铁闸瓦适合普通砂型铸造工艺,经过多次孕育处理细化晶粒后,合金铸铁组织的均匀性提高,应力降低,因此无需后续的去应力处理等操作,因此生产工艺过程简单,加工成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例中机车车辆用合金铸铁闸瓦的径向组织照片(×500)。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种DF10DDB型机车车辆用合金铸铁闸瓦,其制造过程如下:
1、熔炼过程
将700kg的Q10生铁,300kg的Q345低合金碳素结构钢板一次加入1.5t中频感应电炉熔化。待铁液熔清后,再加入9kg的电解铜,8kg的钼铁,15kg的铬铁,0.6kg的锑,18kg的硅铁,7kg的锰铁,4kg的磷铁,然后将炉温升至1450℃,取光谱试样检测炉前成分,根据检测结果进行调整后,升温到约1500℃再次取样化验,调整铁液化学成分及其质量百分比为:3.1~3.2%C、1.0~1.1%炉前Si、1.5~1.6%Mn、0.14~0.15%P、≤0.07%S、0.8~0.9%Cu、0.7~0.8%Cr、0.3~0.4%Mo、0.05~0.06%Sb,余量为Fe和不可避免的杂质;将炉温升到1510~1520℃,静置1-3分钟后出炉;
2、孕育处理:
1)出铁前,将2kg粒度为3~10mm的锶硅铁孕育剂和1kg粒度为0.2~1mm的碳化硅放在出铁槽上,铁水出炉时,随铁流冲入铁水包内。
其中,锶硅铁孕育剂的化学成分具体为Si:73~78%、Sr:0.6~1.0%、Ca<0.1%、Al<0.5%、Zr:1.0~1.5%,余量为Fe。
2)出铁前,在铁水包内事先加入3kg粒度为5~30mm的硅钡孕育剂和3kg粒度为5~30mm的75硅铁,其中:
硅钡孕育剂的主要化学成分为Si:70~75%、Ba:2.0~4.0%、Ca:0.5~2.0%、Al≤2.0%;
75硅铁的牌号为FeSiAl1.5-B,具体化学成分为Si:72.0~80.0%、Ca≤1.0%、Al≤1.5%、Mn≤0.5%、Cr≤0.5%、P≤0.040%、S≤0.020%、C≤0.20%,余量为Fe。
3)浇注时,在浇口箱上方使用随流漏斗随铁液均匀加入2kg粒度为0.2~0.7mm的硅钡复合孕育剂,且铁液浇注到浇口箱时的温度控制在1380~1390℃。
其中,硅钡复合孕育剂的主要化学成分为Si:70~75%、Ba:2.0~4.0%、Ca:0.5~2.0%、Al≤2.0%。
对按上述生产步骤所制造的两个闸瓦产品(分别记为试件1和试件2)进行了化学成分、金相组织、机械性能及磨耗性能检测。其中,化学成分检测结果参见表1;机械性能、金相组织检测结果参见表2;磨耗性能检测结果参见表3。
表1化学成分检测结果(单位:wt%,余量为Fe及不可避免杂质)
C | Si | Mn | P | S | Cu | Cr | Mo | Sb |
3.1-3.2 | 1.7-1.9 | 1.5-1.6 | 0.14-0.15 | ≤0.07 | 0.8-0.9 | 0.7-0.8 | 0.3-0.4 | 0.05-0.06 |
表2机械性能、金相组织检测结果
表3磨耗性能检测结果
由表1可知,试件1和试件2的化学成分均达到了机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求。
图1是试件1的金相组织照片(×500),试件2的金相组织照片与之相似。根据图1并结合表2可知,试件1和试件2的基体组织中,珠光体呈细片状且晶粒均匀细小,石墨尺寸也较小。经进一步测试,珠光体含量在98%以上,硬化相分布均匀且硬化相含量达10~15%,石墨类型为A型且石墨尺寸为4级。
尤其是,在图1中还可以明显观察到碳化物和磷共晶,参见图1中所标出的黑色圆圈区域。由于磷在奥氏体中的溶解度很小,容易发生偏析,在晶界和枝晶间形成磷共晶,从而能够提高试件的耐磨性能。
由表2的机械性能测试结果可知,本实施例所获得的试件1和试件2,抗拉强度均达到了294MPa,硬度均在240~260HBW范围内,压断强度均大于200kN,符合TB/T3104.3-2017《机车车辆闸瓦第3部分铸铁闸瓦》中的性能要求。
由表3的磨耗性能检测结果可知,本实施例所获得的试件1和试件2,坡道瞬时摩擦系数为0.11,静摩擦系数在0.60以上,闸瓦磨耗量在650g以下,停车制动平均摩擦系数也都符合TB/T3104.3-2017《机车车辆闸瓦第3部分铸铁闸瓦》的要求。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种机车车辆用合金铸铁闸瓦,其特征在于,按照重量百分比计,所述机车车辆用合金铸铁闸瓦包括如下的化学成分:
C:3.0~3.2%、Si:1.7~1.9%、Mn:1.4~1.6%、P≤0.15%、S≤0.15%、Cu:0.7~0.9%、Cr:0.6~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.01~0.07%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的机车车辆用合金铸铁闸瓦,其特征在于,按照重量百分比计,所述机车车辆用合金铸铁闸瓦包括如下的化学成分:
C:3.1~3.2%、Si:1.7~1.9%、Mn:1.5~1.6%、P:0.14~0.15%、S:0.01%~0.07%、Cu:0.8~0.9%、Cr:0.7~0.8%、Mo:0.3~0.4%、Sb:0.04~0.06%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的机车车辆用合金铸铁闸瓦,其特征在于,在所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的基体组织中,珠光体含量在98%以上,硬化相含量为10~15%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的机车车辆用合金铸铁闸瓦,其特征在于,所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的抗拉强度大于或等于290MPa、硬度为240~260HBW、压断强度大于200kN、静摩擦系数大于或等于0.60、坡道瞬时摩擦系数大于或等于0.11、制动试验磨耗量小于650g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的机车车辆用合金铸铁闸瓦,其特征在于,所述机车车辆用合金铸铁闸瓦是通过包括有如下步骤的制造方法得到:
熔炼原料,使得到的铁液中Si元素含量达到1.1%以下,其它元素含量达到所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求;
将出炉的铁液注入到铁水包中实施冲入法孕育处理,并在将所述铁液注入到铁水包的过程中,随流加入第一含硅孕育剂,且所述铁水包中装有第二含硅孕育剂;
将上述完成冲入法孕育处理的铁液浇注成型,并随流加入第三含硅孕育剂,使得到的铸件中Si含量达到所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求。
6.一种权利要求1-5任一项所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
熔炼原料,使得到的铁液中Si元素含量达到1.1%以下,其它元素含量达到所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求;
将出炉的铁液注入到铁水包中实施冲入法孕育处理,并在将所述铁液注入到铁水包的过程中,随流加入第一含硅孕育剂,且所述铁水包中装有第二含硅孕育剂;
将上述完成冲入法孕育处理的铁液浇注成型,并随流加入第三含硅孕育剂,使得到的铸件中Si含量达到所述机车车辆用合金铸铁闸瓦的化学成分要求。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述第一含硅孕育剂包括锶硅铁孕育剂和碳化硅,其中:
所述锶硅铁孕育剂的粒度为3~10mm,Si含量为73~78%、Sr含量为0.6~1.0%,加入量为铁液质量的1.8~2.3‰;
所述碳化硅的粒度为0.2~1.0mm,加入量为铁液质量的0.8~1.1‰。
8.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述第二含硅孕育剂包括硅钡孕育剂和硅铁,其中:
所述硅钡孕育剂的粒度为5~30mm,Si含量为70~75%、Ba含量为2.0~4.0%,加入量为铁液质量的2.8~3.1‰;
所述硅铁的粒度为5~30mm,Si含量大于等于72%,加入量为铁液质量的2.9~3.2‰。
9.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述第三含硅孕育剂为硅钡孕育剂,所述第三含硅孕育剂的粒度为0.2~0.7mm,Si含量为70~75%、Ba含量为2.0~4.0%,加入量为铁液质量的1.8~2.3‰。
10.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,在所述铁液出炉之前,将铁液的温度升到1510~1520℃并静置至少1分钟。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811426468.1A CN109402494B (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811426468.1A CN109402494B (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109402494A true CN109402494A (zh) | 2019-03-01 |
CN109402494B CN109402494B (zh) | 2020-08-18 |
Family
ID=65455762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811426468.1A Active CN109402494B (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109402494B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110373601A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-25 | 广西大学 | 一种适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63206448A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-25 | Uedasa Chuzosho:Kk | 車両用高マンガン鋳鉄制輪子 |
JPH01252755A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Ueda Brake Kk | 車両用合金鋳鉄制輪子 |
CN108359886A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-03 | 无锡市铸造厂有限公司 | 一种耐磨灰铸铁材料及其铸造工艺 |
-
2018
- 2018-11-27 CN CN201811426468.1A patent/CN109402494B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63206448A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-25 | Uedasa Chuzosho:Kk | 車両用高マンガン鋳鉄制輪子 |
JPH01252755A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Ueda Brake Kk | 車両用合金鋳鉄制輪子 |
CN108359886A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-08-03 | 无锡市铸造厂有限公司 | 一种耐磨灰铸铁材料及其铸造工艺 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
秦嗣田等: "锡锑合金元素在铸态高强度珠光体球铁生产中的应用", 《轨道交通装备与技术》 * |
铸造技术标准手册编委会: "《铸造技术标准手册》", 31 May 2004, 中国物资出版社 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110373601A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-25 | 广西大学 | 一种适用于柴油发动机缸盖的材料的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109402494B (zh) | 2020-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101942619B (zh) | 合金铸铁玻璃模具材料及其制备方法 | |
CN102796939B (zh) | 一种采用混合蠕化剂制备蠕墨铸铁的方法 | |
CN104233052B (zh) | 铬钼铜合金蠕铁制动鼓及其制备方法 | |
CN104195423B (zh) | 高碳低硅含铌铸铁制动盘及其制备方法 | |
CN103952621A (zh) | 一种钒钛灰铸铁及其生产工艺 | |
Abbasi et al. | Effect of phosphorus as an alloying element on microstructure and mechanical properties of pearlitic gray cast iron | |
CN106367664A (zh) | 一种用于热带轧机的铸铁材质夹送辊及其制造方法 | |
CN102400032B (zh) | 一种大断面球墨铸铁 | |
CN111961953A (zh) | 灰铸铁的生产方法 | |
CN107893189B (zh) | 高镁低稀土奥氏体蠕墨铸铁、其制备方法及其应用 | |
CN102115801A (zh) | 一种优质球墨铸铁的生产方法及由其制备的球墨铸铁 | |
CN104593663B (zh) | 一种耐磨白口铸铁及其制备方法 | |
CN106609334B (zh) | 一种超高铬铸铁及其制备方法 | |
CN103484777B (zh) | 奥氏体锰钢及其制备方法 | |
CN109402494A (zh) | 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 | |
CN105568124A (zh) | 加锡qt500-7球墨铸铁材料及加工方法、铸件 | |
CN104073712B (zh) | 高碳钒钛灰铸铁及制造方法、车辆制动盘及制造方法 | |
CN106811677A (zh) | 一种活塞镶圈铸铁材料及其制造方法 | |
RU2318903C1 (ru) | Чугун с вермикулярным графитом | |
US2867555A (en) | Nodular cast iron and process of manufacture thereof | |
CN105132790A (zh) | 一种含钒碳化物奥铁体球墨铸铁及制备方法 | |
CN107022713B (zh) | 一种防腐耐磨铬铜合金铸铁及其制备方法 | |
CN104988378A (zh) | 一种球墨铸铁磨球专用模具及其制备工艺 | |
CN102373365B (zh) | 大断面球墨铸铁 | |
CN104451370A (zh) | 含钒过共晶高铬铸铁及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |