CN105463331A - 一种列车制动盘用热轧合金钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种列车制动盘用热轧合金钢，包括C、Si、Mn、Cr、N、Mo、V、Fe元素，将C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、V按特定配比均匀掺杂分布于钢基体之中，在保证材料力学性能的同时使得材料的耐磨性大大提高。本发明材料具有良好的成形性，可以制备出接近最终形状的制动盘，减少了传统制备方法的后续加工。本发明通过控制碳和锰的含量范围，提高了材料的冷却速度、材料强度和表面硬度。

Description

一种列车制动盘用热轧合金钢
技术领域
本发明属于冶金领域，设计一种热轧合金。
背景技术
列车制动盘工作时需要承受着周期性的交变应力、振动大、有酸类介质的腐蚀。同时承受着激烈摩擦的恶劣工作条件下，因此选材要恰当、材质要求高、机械性能要满足要求、硬度要高且均匀，从而保证它工作可靠运行。
在现有列车制动盘用热轧合金材料中，往往会发生铸造完成以后存在铸造缺陷，通常采用修补的办法来补救，但由于修补的材料和与原材料存在差异，造成修补后的部位会产生微观裂纹，长期使用时会因为疲劳而断裂。现有技术生产的列车制动盘还存在另外一个不足，就是硬度分布不均匀，往往会发生局部磨损严重，也会影响到列车制动盘的使用寿命。
发明内容
技术问题：本发明提供一种高温稳定性好、耐磨损的、比强度和比模量高的列车制动盘用热轧合金钢。
技术方案：本发明的列车制动盘用热轧合金钢，包括以下质量百分比的成分：
其余为Fe元素。
优选的，本发明热轧合金中，各组分的质量百分比含量为C0.27、Si0.35、Mn0.72、Cr1.29、Ni0.36、Mo0.74、V0.31，其余为Fe元素。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明将C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、V按特定配比均匀掺杂分布于钢基体之中，在保证材料力学性能的同时使得材料的耐磨性大大提高。
本发明的热轧合金材料具有良好的成形性，可以制备出接近最终形状的制动盘，减少了传统制备方法的后续加工。
本发明的关键在于炼钢的化学成分要匹配好，尤其是碳和锰元素的范围，经过大量的试验，如果碳和锰元素控制不好，会造成机械性能和齿面硬度偏低而不符合要求。通过控制碳和锰的含量范围，提高了材料的冷却速度、材料强度和表面硬度。
碳和锰的含量将对材料机械性能和表面硬度产生不同的影响。通过对碳和锰元素的不同比例搭配，进行大量比对试验和分析，筛选确定最为合适的碳和锰含量范围，既保持机械性能符合技术规范的要求，又具有均匀的表面硬度。
本发明在提高了材料性能同时还提高了制动盘的合格率和可靠性，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。
本发明材料采用冶炼+真空炉外精炼处理，热轧材的压缩比≥3，通过调整原料中各成分配比，使得到的产品成分在本发明范围之内，具体检测得到以下实施例。
各成分质量百分比含量为
其余为Fe元素。
对上述实施例的产品进行检验，钢材的横截面酸浸低倍组织试片上没有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点、分层、晶间裂纹等。每批钢材的试验方法应按表1的规定执行。
表1
酸浸低倍组织合格级别符合表2的规定。
表2
非金属夹杂物按ASTME45中A法进行评定，非金属夹杂物A、B、C、D各类夹杂物均不大于1.5级。
用预备热处理过的毛坯制成Ф25mm标准试样，并按GB/T225进行末端淬透性试验，其淬透性应符合表3要求。
表3
按GB/T2975的方法取Ф25mm热处理试样毛坯测定其纵向力学性能，均符合表4的规定。
表4
表面质量符合GB/T3077-1999中6.6.1条压力加工用钢的要求；超声检测符合GB/T4162-2008标准质量等级中D级；磁粉探伤符合GB/T15822-1995、JB/T8468-1996中的要求。
经与现有列车制动盘用合金对比，本发明材料的表面硬度更高，耐磨性大大提高，高温稳定性好，比强度和比模量高。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种列车制动盘用热轧合金钢，其特征在于，该合金钢包括以下质量百分比的成分：
其余为Fe元素。
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