HU190237B - Method and auxiliary alloy for producing cast-iron skid shoe produced by the method - Google Patents
Method and auxiliary alloy for producing cast-iron skid shoe produced by the method Download PDFInfo
- Publication number
- HU190237B HU190237B HU50984A HU50984A HU190237B HU 190237 B HU190237 B HU 190237B HU 50984 A HU50984 A HU 50984A HU 50984 A HU50984 A HU 50984A HU 190237 B HU190237 B HU 190237B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- alloy
- phosphorus
- silicon
- cast iron
- auxiliary alloy
- Prior art date
Links
Landscapes
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
A találmány tárgya: eljárás öntöttvas féktuskók előállítására, segédötvőzet felhasználásával. Ennek során az összeállított betétet megolvasztjuk, lesalakoljuk, majd öntjük, illetve az olvadékot az öntés előtt segédötvözettel kezeljük.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to a process for making cast iron brake blocks using an auxiliary alloy. In doing so, the assembled insert is melted, molded, then poured, and the melt treated with an auxiliary alloy prior to casting.
Ismeretes, hogy a jármüvek, elsősorban vasúti járművek fékezése során az öntöttvas féktuskók és a kerék, illetve az acélabroncs között bonyolult folyamatok zajlanak le. A rendszer felhevül, hőmérséklete eléri a 800-900 °C-t, sőt bizonyos esetekben ennél magasabb hőmérséklet is kialakulhat rendkívül vékony szelvényben. Ennek következtében a szövet egyes alkotói megolvadnak, és a viszszahülés során átalakulnak, esetleg edződnek. Acél-, vagy ötvözetlen féktuskó felhasználásakor a fékezési teljesítmény rendkívül kicsiny lenne, mivel az acélabroncson a martenzites felületű tuskó csúszna.It is known that braking of vehicles, especially rail vehicles, involves complex processes between cast-iron brake blocks and the wheel or steel tire. The system heats up, reaching temperatures of 800-900 ° C, and in some cases even higher temperatures can occur in extremely thin sections. As a result, some fabric components melt and undergo retooling and possibly hardening. When using a steel or non-alloy brake block, the braking performance would be extremely low as the martensitic surface block would slip on the steel tire.
Nagyobb foszfortartalmú féktuskók felhasználását már a múlt században javasolták. Az Amerikai Egyesült Államokban 3% foszfor tartalmú féktuskókat gyártanak. Európában azonban a különböző országok vasútjai még nem állapodtak meg az egységes féktuskók használatában.The use of higher phosphorus brake blocks has already been proposed in the last century. In the United States, 3% phosphorus brake blocks are manufactured. However, in Europe the railways of different countries have not yet agreed on the use of uniform brake blocks.
Elterjedten alkalmazzák az olyan féktuskókat, amelyek 3-4% karbont, 1-1,5% szilíciumot, mintegy 1% mangánt, legalább 1,36% foszfort és ként tartalmaznak.Commonly used brake blocks include 3-4% carbon, 1-1.5% silicon, about 1% manganese, at least 1.36% phosphorus and sulfur.
Nagy felületen történő érintkezés (a megfelelő súrlódás) úgy jön létre, hogy a fékezés során kialakuló magas hőmérsékleten az eutektikus cellák határán lévő foszfideutektikum megolvad, a durva érdes felületű ausztenitszetncsék körül áramlik. A viszonylag magas foszfor tartalmat ezért írják elő.Large surface contact (adequate friction) occurs by melting the phosphideutectic material at the periphery of the eutectic cells at high temperatures during braking, flowing around rough austenitic particles. The relatively high content of phosphorus is therefore required.
A súrlódás természetesen nagy mértékű kopással jár, így a féktuskókat meglehetősen gyakran kell cserélni. A nagymértékű kopás gyakorlatilag a fékút növelésével csökkenthető, ez azonban általában nem megoldható.Of course, friction causes a great deal of wear, so the brake blocks need to be replaced quite often. High wear can practically be reduced by increasing the stopping distance, but this is usually not possible.
A jelenleg alkalmazott öntöttvas féktuskók hátránya, hogy kémiai összetételük erősen szórt, azaz az előírt ötvözőtartományok nehezen beállíthatók. Ugyanakkor a szórás szélső értékei és a féktechnikai jellemzők között egyértelmű összefüggés gyakorlatilag nem határozható meg.The disadvantage of currently used cast iron brake blocks is that their chemical composition is highly scattered, so that the required alloy ranges are difficult to adjust. However, a clear relationship between the extreme values of the variation and the braking performance cannot be practically established.
További hátránya a jelenleg alkalmazott ötvözeteknek, hogy a féktuskók gyakran repednek, törnek az üzemelés során.A further disadvantage of currently used alloys is that brake blocks often crack and break during operation.
A jelen találmánnyal olyan megoldás kidolgozása a célunk, amellyel lehetővé válik öntöttvas féktuskók pontosan reprodukálható előállítása és ahol az előállított féktuskók a hagyományosaknál lényegesen kisebb kopást mutatnak, az üzemelés során pedig nem repednek, illetve törnek.The object of the present invention is to provide a solution which enables accurately reproducible production of cast iron brake blocks and wherein the produced brake blocks show significantly less wear than conventional ones and do not crack or break during operation.
A kitűzött feladatot olyan eljárással oldottuk meg, amelynek során az Összeállított betétet megolvasztjuk, lesalakoljuk, majd öntjük, ahol a találmány szerint az olvadékot az öntés előtt 5-8 perccel 0,1-0,3% mennyiségű CaBaSi segédötvözettel kezeljük.The object is solved by a process of melting, forming, and casting the assembled insert, wherein the melt is treated with 0.1-0.3% CaBaSi auxiliary alloy 5-8 minutes prior to casting.
Az alkalmazott segédötvözet összetétele a következő :The composition of the alloy used is as follows:
szilícium 60-65% alumínium 0,5-1,7% kálcium 1,0-2,0% bárium 9,0-11,0% vas maradéksilicon 60-65% aluminum 0.5-1.7% calcium 1.0-2.0% barium 9.0-11.0% iron residue
A találmány szerint előállított öntöttvas féktuskó 3-3,6% karbont, 1,8-2,5% szilíciumot, 0,3-1,0% mangánt, 0,1-0,16% ként és 1,1-1,55% foszfort tartalmaz.The cast iron brake block produced in accordance with the present invention comprises 3-3.6% carbon, 1.8-2.5% silicon, 0.3-1.0% manganese, 0.1-0.16% sulfur and 1.1-1. Contains 55% phosphorus.
Az öntöttvas szövetszerkezete egyenes vonalú vagy örvényes alakú és 25-90 μ méretű lemezgrafitot és perlitet, valamint 5-55% ferritet tartalmaz és az eutektikus cellák mérete legfeljebb 400 μ.The iron structure of the cast iron is rectilinear or vortex-shaped and contains 25 to 90 μl of graphite and perlite, and 5 to 55% ferrite, and the size of eutectic cells is up to 400 μ.
Ha az ötvözetet nem mozdonyok, hanem vasúti kocsik féktuskóiként alkalmazzuk, az ötvözet ferrit tartalma előnyösen 5-10%.If the alloy is used as a brake block for railcars rather than locomotives, the ferritic content of the alloy is preferably 5-10%.
Találmányunk alapját az alábbi felismerések alkotják :The present invention is based on the following insights:
Á foszfor tartalom önmagában nem határozza meg az öntöttvas féktuskók minőségét, sem a fékút, sem a kopás szempontjából. Ennél sokkal fontosabb a szokásosnál nagyobb kén tartalom és magasabb foszfor tartalom. Alapvető fontosságú a szövetszerkezet is. Az ötvözetben megfelelő alakú, méretű és eloszlású grafitnak kell kialakulni és viszonylag nagy mennyiségű perlit jelenléte is szükséges. Lényeges még az eutektikus cellák mérete, illetve az ezeket körülvevő foszfid háló eloszlása.The phosphorus content alone does not determine the quality of cast iron brake blocks, either in terms of braking distance or wear. More important is the higher than normal sulfur content and higher phosphorus content. The structure of the tissue is also essential. The alloy must develop graphite of appropriate shape, size and distribution, and the presence of relatively large amounts of perlite is also required. What is also important is the size of the eutectic cells and the distribution of the surrounding phosphide mesh.
A foszfor mennyisége kisebb is lehet, mint a hagyományos ötvözetekben. Fontos azonban, hogy a foszfor a szövetszerkezetben a lehető legfinomabb eloszlásban jelenjen meg. így egy része oldódni képes a fémes alapszövetben és növeli a tüskök szilárdságát. Ez a szilárdságnövelő hatás jobban érvényesül, ha a folyékony öntöttvas gyártáskor perlitképző vagy stabilizáló elemeket adagolunk. Erre szolgál a találmány szerinti segédötvözet.The amount of phosphorus may also be lower than in conventional alloys. However, it is important that the phosphorus is distributed as finely as possible in the tissue structure. Thus, some of it is soluble in the metallic base fabric and increases the strength of the spikes. This strength-enhancing effect is more effective when perlite forming or stabilizing elements are added to the liquid cast iron production. The auxiliary alloy according to the invention serves for this purpose.
A találmány szerint egyszerű és biztonságos technológiával állíthatók elő a hagyományosnál jobb minőségű féktuskók. Ugyanakkor az öntöttvas olvasztásakor az adagösszeállítási eljárás módosítása nem szükséges, a korábbi technológia alapvető jellemzői nem változnak.According to the present invention, brake pads of higher quality are produced by simple and safe technology. However, no modification of the batch formulation process is required for the cast iron smelting, and the basic characteristics of the prior art remain unchanged.
A féktuskók mangán tartalmának csökkenésével lehetővé válik a fékút csökkentése is, ugyanis csökken a martenzit képződés veszélye a fékezés során.By reducing the manganese content of the brake blocks, it is also possible to reduce the stopping distance by reducing the risk of martensite formation during braking.
Ugyancsak csökken a találmány szerinti tüskök felhasználásakor a kopás mértéke, repedés, törés pedig gyakorlatilag nincs.The wear of the spikes of the present invention is also reduced, with virtually no cracking or fracture.
A találmány további részleteit kiviteli példák segítségével ismertetjük.Further details of the invention will be described by way of exemplary embodiments.
Vizsgálatokat végeztünk a hagyományos összetételű és a találmány szerinti féktuskókkal. A különböző minták összetételeit, a kezelés módját, valamint a kapott ötvözetek szövetszerkezetét és a fékezési próbák eredményeit az L, 2. és 3. táblázatban tüntettük fel.Tests were performed on conventional brake pads according to the invention. The compositions of the various samples, the method of treatment, as well as the tissue structure of the alloys obtained and the results of the braking tests are shown in Tables L, 2 and 3.
190 237190 237
1. táblázatTable 1
A féktuskó kémiai összetételeChemical composition of the brake block
2. táblázatTable 2
* Az MSz 5716-74 szerint* According to MS 5716-74
3. táblázolTable 3
Fékezési jellemzők* mennyisége elérte a 80%-ot. Látható, hogy - jóllehet az eutektikus cellaméret csökkent - a fékút és a kopás az 1. példában bemutatotthoz hasonló értéken maradt.Braking performance * reached 80%. It can be seen that, although the eutectic cell size has decreased, the braking distance and wear remain at a value similar to that in Example 1.
3. példaExample 3
A 2. példában ismertetett módon betétet állítottunk össze, majd az adagot megolvasztottuk. Ol10 vasztás után az ötvözethez 0,15% mennyiségű segédötvözetet adagoltunk. A segédötvözet 60% szilíciumot, 0,7% alumíniumot, 1,2% kalciumot, 10% báriumot és vasat tartalmazott. A segédötvözetet brikett formájában vittük be az olvadékba az öntés előtt 3 perccel.A pad was made as described in Example 2 and the dose was thawed. After thaw ol 10 was added 0.15% of the alloy segédötvözetet. The auxiliary alloy contained 60% silicon, 0.7% aluminum, 1.2% calcium, 10% barium and iron. The auxiliary alloy was injected into the melt 3 minutes before casting.
A táblázatból látható, hogy a féktuskó szövetében a grafit mérete 45 μ, alakjára nézve örvényes lemezgrafit. A ferrittartalom 55% és az eutektikus cellák mérete nem haladja meg a 400 μ-t. Ennek 20 megfelelően mind a fékút, mind a kopás kedvező értéket mutat.It can be seen from the table that the size of the graphite in the tissue of the brake block is 45 μ, which is a vortex plate graphite. The ferrite content is 55% and the size of the eutectic cells does not exceed 400 μ. Accordingly, both braking distance and wear are favorable.
fékút kopás, g/fékt./fékezésbrake line wear, g / brake
* Elővárosi fékezésnek megfelelő fékpadi fékezés, 120 km/ óra sebességről megállásig (V43 típusú mozdony).* Suburban braking with brake pads from 120 km / h to stop (V43 locomotive).
1. példaExample 1
Betétet állítottunk össze az öntöttvas féktuskók szokásos gyártási technológiájának megfelelően. A betét öntöttvas hulladékot, féktuskó- és acélhulladékot, öntödei nyersvasat, acél nyersvasat, valamint a szükséges ötvözőket, ferroszilíciumot, mangánt és foszfort, továbbá kokszot, mészkövet és salakképző anyagokat tartalmazott.The pad is assembled in accordance with the usual manufacturing technology for cast iron brake blocks. The insert contained cast iron waste, scrap and steel scrap, foundry pig iron, steel pig iron as well as alloys, ferro-silicon, manganese and phosphorus, as well as coke, limestone and slag-forming materials.
A betétet megolvasztottuk, majd lesalakoltuk és öntés után a szokásos kikészítést végeztük.The insert was thawed, then molded, and after casting, the usual finishing was performed.
A táblázatból látható, hogy az anyag szövetszerkezetében durva grafit és perlit található, az ötvözet ferritet nem tartalmazott. Az eutektikus cellák nagyméretűek, a fékút és a kopás nagymértékű. Ennek oka elsősorban az alacsony szilícium és a magas mangántartalom.The table shows that the fabric contains coarse graphite and perlite, and the alloy did not contain ferrite. The eutectic cells are large, the braking distance and abrasion are high. This is mainly due to low silicon and high manganese content.
4. példaExample 4
A 3. példában bemutatott módon készítettünk elő egy adagot újabb öntéshez. Olvasztás után az olvadékot 0,25% mennyiségű CaBaSi segédötvözettel kezeltük. A segédötvözet összetétele a következő volt: szilícium 65%, alumínium 1,6%, kálciumA portion was prepared as described in Example 3 for further casting. After melting, the melt was treated with 0.25% CaBaSi auxiliary alloy. The composition of the alloy was as follows: silicon 65%, aluminum 1.6%, calcium
1,9%, bárium 1%. A segédötvözet beadagolása után 5 perccel elvégeztük az öntést.1.9%, barium 1%. Casting was carried out 5 minutes after the addition of the alloy.
A kapott öntöttvas szövetszerkezetében a ferrit tartalom 25% volt és az eutektikus cellák mérete itt sem haladta meg a 400 μ-t. A kopás és a fékút itt is igen kedvező értéket mutatott.The ferritic content of the resulting cast iron tissue was 25% and the size of the eutectic cells did not exceed 400 μ. Again, the wear and stopping distance were very favorable.
Az 1. példa szerinti hagyományos és a találmány szerinti összetételű féktuskókkal üzemi kísérleteket is végeztünk. A kísérletek során mindkét fajta anyagból 12 tuskókészletet állítottunk elő, ezeket 40 üzemelő mozdonyokba építettük be. A kísérletek eredményeit a 4. táblázat mutatja be.Field experiments with conventional brake blocks according to Example 1 and compositions according to the invention were also carried out. During the experiments, 12 sets of both types of materials were made and incorporated into 40 operating locomotives. The results of the experiments are shown in Table 4.
Kiért u jeiiemzök Hagyományos átlagos nap 129,9 tuskokeszlet átlagos km 60 836 >0 tőrés kopás I.He reached je u mz ile s Traditional average 129.9 days tuskokeszlet average 60 836 km> 0 I wear tolerance
kopás II.wear II.
tuskókészlet 5/12 készlet 111,2 kg készletstump set 5/12 set 111.2 kg set
1,8413 —1.8413 -
4. táblázatTable 4
A találmány szerintiAccording to the invention
143 2 naP x mozdony tuskókészlet143 2 na P x Locomotive Block Set
074— tuskokeszlet074— Set of paints
0/12 készlet kg0/12 stock kg
102,5 készlet102.5 sets
1,3129 Λ1.3129 Λ
2. példaExample 2
Ugyancsak betétet állítottunk össze az 1. példában ismertetett módon, azzal a különbséggel, hogy acélhulladékot a betét elkészítéséhez nem használtunk. Az így kapott ötvözetben alacsonyabb foszfortartalom, valamint az előzőnél lényegesen kisebb mangántartalom volt mérhető. A szövetszerkezetben kevésbé durva grafit jelentkezett, a ferritAn insert was also made as described in Example 1, except that steel scrap was not used to make the insert. The resulting alloy contained lower phosphorus content and significantly lower manganese content. The fabric showed less coarse graphite, ferrite
A táblázatból látható, hogy a találmány szerint készített öntöttvas féktuskók rendkívül jó üzemi tulajdonságokat mutatnak. Kopásuk lényegesen kisebb, mint a hagyományos féktuskóké és ennek gQ megfelelően mind kilométerben, mind időben mért élettartamuk azoknál lényegesen jobb. Ezen túlmenően a találmány szerinti féktuskók között repedés, törés a kísérlet során nem fordult elő.From the table it can be seen that the cast iron brake blocks made according to the invention exhibit extremely good performance. Their wear is significantly less than that of conventional brake blocks and, consequently, their mileage, both in kilometers and in time, is significantly better. In addition, no cracking or fracture occurred between the brake blocks according to the invention.
Az elmondottakból megállapítható, hogy a talál65 mány szerinti megoldás valóban lehetővé teszi egy-31The stated above that the solution according to the document are 65 really allows one to 31
190 237 szerű és megbízható technológiával olyan féktuskók előállítását, amelyek a hagyományosnál kevésbé kopnak és az üzemelés során nem repednek vagy törnek.190 237 like and reliable technology to produce brake blocks that are less abrasive than conventional and that do not crack or break during operation.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU50984A HU190237B (en) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | Method and auxiliary alloy for producing cast-iron skid shoe produced by the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU50984A HU190237B (en) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | Method and auxiliary alloy for producing cast-iron skid shoe produced by the method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT37175A HUT37175A (en) | 1985-11-28 |
HU190237B true HU190237B (en) | 1986-08-28 |
Family
ID=10949911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU50984A HU190237B (en) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | Method and auxiliary alloy for producing cast-iron skid shoe produced by the method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU190237B (en) |
-
1984
- 1984-02-08 HU HU50984A patent/HU190237B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT37175A (en) | 1985-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4218361A (en) | Friction material | |
EP0183121B1 (en) | Friction material using steel fibers | |
KR20180073577A (en) | Improved friction material for brake pads based on bonding composition and associated brake pads | |
US4534791A (en) | Process for treating silicon and ferrosilicon with slag | |
US2527829A (en) | Foundry additives | |
EP0055205B1 (en) | Sintered powder metal friction material | |
HU190237B (en) | Method and auxiliary alloy for producing cast-iron skid shoe produced by the method | |
US4961791A (en) | Pig iron for the manufacture of brake bodies | |
JP2540281B2 (en) | Raw material of powdered iron for friction material and reduction method | |
EP0181616B1 (en) | Friction material using iron powder | |
US4121925A (en) | Method of producing grey cast iron brake rotors with uniform friction and wear characteristics | |
US4391641A (en) | Sintered powder metal friction material | |
US1542440A (en) | Iron alloy | |
DE19545122B4 (en) | Method for increasing the plant-available phosphorus content of metallurgical slags | |
CN1064412C (en) | Rare earth phosphoric cast iron brake shoe and its manufacture | |
JPH0119462B2 (en) | ||
CN115353675B (en) | High-strength brake shoe material and preparation method thereof | |
JPH03239784A (en) | Friction material composition and manufacture of friction material therefrom | |
US2185081A (en) | Method of making alloys of iron and steel | |
KR840000640B1 (en) | Anti-magnetic dise brake lining pad | |
KR830002534B1 (en) | Friction Agent Molding Composition | |
KR0118772B1 (en) | High carbon cast iron for brake disk of a car | |
KR840000639B1 (en) | Anti-magnetic brake shoe | |
Ajayi et al. | Failure analysis of railway brake blocks | |
US429638A (en) | Process of manufacturing iron and steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |