DE1238674B - Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discs - Google Patents
Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discsInfo
- Publication number
- DE1238674B DE1238674B DE1963B0072009 DEB0072009A DE1238674B DE 1238674 B DE1238674 B DE 1238674B DE 1963B0072009 DE1963B0072009 DE 1963B0072009 DE B0072009 A DEB0072009 A DE B0072009A DE 1238674 B DE1238674 B DE 1238674B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- semi
- brake
- brake discs
- steel
- steel alloy
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910014458 Ca-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- 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
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/027—Compositions based on metals or inorganic oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
Verwendung einer Halbstahllegierung für einteilige Bremsscheiben Die Erfindung betrifft die Verwendung von Halbstahlguß für einteilige Bremsscheiben für Scheibenbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen.Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discs Die The invention relates to the use of semi-steel castings for one-piece brake discs for disc brakes, in particular for rail vehicles.
Es ist bekannt, einteilige Bremsscheiben aus Stahlguß zu gießen, wobei der Stahlguß einerseits eine genügende Festigkeit in den Bremsringen, insbesondere bei der Erwärmung während des Bremsens, besitzt und andererseits der Stahlguß eine so hohe Dehnung aufweist, daß die an der Nabe auf die Achse aufgepreßte Bremsscheibe mit Sicherheit sich während des Fahrbetriebes nicht lösen kann.It is known to cast one-piece brake discs from cast steel, wherein the cast steel on the one hand a sufficient strength in the brake rings, in particular when heated during braking, and on the other hand the cast steel has a has such a high elongation that the brake disc is pressed onto the axle at the hub certainly cannot come loose while driving.
Für hochbeanspruchte Bremsscheiben mit hoher Lebensdauer wurden bisher perlitische Gußeisenlegierungen verwendet. Dieser Werkstoff besitzt aber nicht die notwendige Dehnung, die für ein Rufpressen einer einteiligen Bremsscheibe auf die Achse oder Welle notwendig ist. Ebenso bietet eine einteilige Gußeisen-Bremsscheibe auf Grund des spröden Werkstoffes bei der Bremserwärmung im Fahrbetrieb keine ausreichende Bruchsicherheit. Für Bremsscheiben aus diesem Werkstoff sind aufwendige Konstruktionen notwendig, bei denen im allgemeinen eine Nabe aus Stahlguß, welche sich wegen der vorhandenen Dehnung auf die Achse aufpressen läßt, mit Bremsringen aus perlitischem Gußeisen versehen wird. Da sich die Bremsringe infolge der Erwärmung beim Abbremsen ausdehnen und dadurch deren Durchmesser veränderlich ist, sind zum Teil komplizierte Konstruktionen vorgeschlagen worden, beispielsweise die Verwendung von radial angeordneten Dehnschrauben oder die Anordnung von sogenannten Distanzstücken, welche das Wandern des Bremsringes in radialer Richtung ermöglichen, aber den Bremsring in konzentrischer Richtung festlegen.For heavily stressed brake disks with a long service life, pearlitic cast iron alloys are used. However, this material does not have the necessary elongation that is necessary for a one-piece brake disc to be pressed onto the Axis or shaft is necessary. Also offers a one-piece cast iron brake disc Due to the brittle material when the brakes are heated during driving, this is not sufficient Break resistance. Complex designs are required for brake disks made from this material necessary, in which generally a hub made of cast steel, which because of the Existing expansion can be pressed onto the axle, with brake rings made of pearlitic Cast iron is provided. Because the brake rings are heated as a result of the braking process expand and thus their diameter is variable, are sometimes complicated Constructions have been proposed, for example the use of radially arranged Expansion screws or the arrangement of so-called spacers, which the hiking of the brake ring in the radial direction, but the brake ring in concentric Determine direction.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Bremsscheibe zu schaffen, welche die guten Eigenschaften eines Gußeisenbremsringes mit der guten Dehnbarkeit einer Stahlgußnabe zu einer einteiligen Bremsscheibe vereinigt. Die Vorteile einer solchen Konstruktion liegen auf der Hand. Es lassen sich derartige Bremsscheiben in einem Stück aus einem relativ billigen Werkstoff gießen, und trotzdem ist die notwendige Verschleißfestigkeit am Bremsring sowie die Aufpreßmöglichkeit auf die Achse oder Welle vorhanden.This invention is based on the object of eliminating these disadvantages and to provide a brake disc which has the good properties of a cast iron brake ring combined with the good ductility of a cast steel hub to form a one-piece brake disc. The advantages of such a construction are obvious. There can be such Cast brake discs in one piece from a relatively cheap material, and still is the necessary wear resistance on the brake ring as well as the possibility of pressing on present on the axle or shaft.
Demgemäß besteht die Erfindung in der Verwendung eines perlitischen, verschleißfesten Halbstahlgusses, bestehend aus C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0 bis 2;0% Cr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 bis 0,2% Mn .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 bis 0,7 % P . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 0 bis 0,03% S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 bis 0,02% Si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,0 bis 2,0% Rest Eisen, als Werkstoff für einteilige Bremsscheiben für Scheibenbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen.Accordingly, the invention consists in the use of a pearlitic, wear-resistant semi-steel cast, consisting of C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.0 to 2; 0% Cr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 to 0.2% Mn .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.4 to 0.7% P. . . . . . . . . . . . . . . ... . . 0 to 0.03% S. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 to 0.02% Si. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.0 to 2.0% remainder iron, as a material for One-piece brake discs for disc brakes, in particular for rail vehicles.
Der erfindungsgemäß zu verwendende Halbstahlguß wird bei seiner Herstellung in bekannter Weise mit Ca-Si-Vorleg erungen geimpft, um ein perlitisches, Graphit enthaltendes Gefüge zu erzielen.The semi-steel casting to be used according to the invention is used in its manufacture vaccinated in a known manner with Ca-Si-Vorleg erungen to a pearlitic, graphite to achieve containing structure.
Zur Beseitigung etwaiger im Gußzustand vorhandener Karbidreste und zur Erzielung der zum Rufpressen der Bremsscheibe auf die Nabe erforderlichen Dehnung wird dieser Halbstahlguß üblicherweise mindestens 3 Stunden oberhalb der A3 Temperatur geglüht, anschließend an Luft abgekühlt und dann unterhalb der Ai Temperatur angelassen.To remove any carbide residues and to achieve the expansion required to press the brake disc onto the hub this semi-steel casting is usually at least 3 hours above the A3 temperature annealed, then cooled in air and then tempered below the Ai temperature.
Beim Gießen des Halbstahls in die an sich bekannten Gußformen können die mechanischen Eigenschaften einzelner Zonen der Bremsscheibe dadurch beeinflußt werden, daß die Abkühlungsgeschwindigkeit gegenüber den übrigen Zonen der Bremsscheibe erhöht oder erniedrigt wird.When casting the half-steel in the casting molds known per se can influences the mechanical properties of individual zones of the brake disc that the cooling rate compared to the other zones of the brake disc is increased or decreased.
So kann z. B. durch die Anordnung von Wärmespeichern oder exothermen Formmassen die Abkühlung in der Nähe der Nabe so verzögert werden, um ein ferritisch-perlitisches Gefüge zu bilden, welches der Nabe eine zum Rufpressen auf die Welle ausreichende Dehnung verleiht. Im Bereich der Bremsringe des Gußstückes, wo keine Wärmespeicher oder exotherme Massen angeordnet sind, ist ein vollkommen perlitisches Gefüge vorhanden, welches hohe Verschleißfestigkeit besitzt. Ebenso kann durch Erhöhung der Ca-Si-Impfzusätze ohne Wärmestau der Nabenteil mit einem ferritisch-perhtischen Gefüge ausgebildet und der Bremsring mit einem rein perlitischen Gefüge durch eine vergrößerte Abkühlungsgeschwindigkeit versehen sein.So z. B. by the arrangement of heat storage or exothermic Molding compounds the cooling in the vicinity of the hub so delayed to a ferritic-pearlitic To form a structure, which of the hub is sufficient for pressing on the shaft Gives elongation. In the area of the brake rings of the casting, where there is no heat accumulator or exothermic masses are arranged, a completely pearlitic structure is present, which has high wear resistance. Likewise, by increasing the Ca-Si inoculants The hub part is formed with a ferritic-perhtic structure without heat build-up and the brake ring with a purely pearlitic structure through a increased cooling rate.
Die vergrößerte Abkühlungsgeschwindigkeit an den Bremsringen kann durch Anordnung von Kühleisen in der Gußform erreicht werden.The increased cooling speed on the brake rings can can be achieved by placing cooling irons in the mold.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1963B0072009 DE1238674B (en) | 1963-05-22 | 1963-05-22 | Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1963B0072009 DE1238674B (en) | 1963-05-22 | 1963-05-22 | Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1238674B true DE1238674B (en) | 1967-04-13 |
Family
ID=6977258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1963B0072009 Pending DE1238674B (en) | 1963-05-22 | 1963-05-22 | Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1238674B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5478523A (en) * | 1994-01-24 | 1995-12-26 | The Timken Company | Graphitic steel compositions |
-
1963
- 1963-05-22 DE DE1963B0072009 patent/DE1238674B/en active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| None * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5478523A (en) * | 1994-01-24 | 1995-12-26 | The Timken Company | Graphitic steel compositions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3709062C2 (en) | ||
| DE2903104C2 (en) | Cooling element for a metallurgical furnace, in particular a blast furnace, and method for its manufacture | |
| DE10049598C2 (en) | Process for producing a cast iron material | |
| DE1953481B2 (en) | Sintered steel-bonded carbide hard alloy and process for its production | |
| DE3704679C2 (en) | ||
| DE3515198A1 (en) | Iron-containing brake disc material | |
| DE2456700B2 (en) | Sealing strip for rotary piston engines | |
| DE4237655A1 (en) | Vehicle brake disc with cooled inner/outer friction rings - has carbon/ceramic fibre outer friction ring and cast iron inner ring cast as one and connected together | |
| DE1238674B (en) | Use of a semi-steel alloy for one-piece brake discs | |
| DE19712812A1 (en) | Sintered copper-based friction material | |
| AT134828B (en) | Machine parts that work at elevated temperatures and are exposed to strong temperature fluctuations made of steels containing chromium, molybdenum and possibly nickel. | |
| EP0846884A2 (en) | Method of manufacturing a brake disc, particularly a shaft or wheel disc for railway vehicles | |
| DE2457719B2 (en) | Material for rail wheels | |
| EP0422360A1 (en) | Use of a nitrogen-bearing, fully austenitic steel for structural parts of railway vehicles | |
| EP0738376B1 (en) | Brake disk for disk brakes of rail vehicles | |
| EP1992711B1 (en) | Cast iron allow with lamellar graphite | |
| EP0473007B1 (en) | Brake component | |
| DE1259515B (en) | One-piece brake discs | |
| DE697969C (en) | Centrifugal casting mold | |
| DE3237985A1 (en) | Hard-wearing cast iron alloy | |
| DE871518C (en) | Material for brakes | |
| DE1608724C (en) | Use of a high-carbon, austenitic cast iron as a material for brake shoes | |
| DE1213621B (en) | Use of a nodular cast iron alloy for brake rotors on railroad car wheels | |
| AT138737B (en) | Process and cast iron for the manufacture of cast iron articles hardened by nitriding. | |
| AT264736B (en) | Cover powder to avoid surface defects when casting strands of refractory metals or their alloys |