JPS63206448A - 車両用高マンガン鋳鉄制輪子 - Google Patents
車両用高マンガン鋳鉄制輪子Info
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- JPS63206448A JPS63206448A JP3927687A JP3927687A JPS63206448A JP S63206448 A JPS63206448 A JP S63206448A JP 3927687 A JP3927687 A JP 3927687A JP 3927687 A JP3927687 A JP 3927687A JP S63206448 A JPS63206448 A JP S63206448A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、鉄道車両のブレーキ装置に用いられる制輪子
の中で特に機関車のような重車両の制動に使用される制
輪子に関するものであって、その主目的とするところは
、摩擦性能及び耐摩耗性において優れている鋳鉄制輪子
を得るにある。
の中で特に機関車のような重車両の制動に使用される制
輪子に関するものであって、その主目的とするところは
、摩擦性能及び耐摩耗性において優れている鋳鉄制輪子
を得るにある。
従来、車両用鋳鉄制輪子材料としては、片状黒鉛鋳鉄が
用いられてきたが、近年、気動車や客車、貨車等では摩
擦、摩耗性能を改善した特殊鋳鉄制輪子が多（使用され
るようになってきている。特殊鋳鉄制輪子は、摩擦性能
を向上させ、摩耗量を下げるためパーライト基地中に特
殊ステダイトを分散析出させているが、特殊ステダイト
は硬く、脆いため、機械的性質が劣り、制輪子の欠損や
欠落を生じ易い欠点がある。
用いられてきたが、近年、気動車や客車、貨車等では摩
擦、摩耗性能を改善した特殊鋳鉄制輪子が多（使用され
るようになってきている。特殊鋳鉄制輪子は、摩擦性能
を向上させ、摩耗量を下げるためパーライト基地中に特
殊ステダイトを分散析出させているが、特殊ステダイト
は硬く、脆いため、機械的性質が劣り、制輪子の欠損や
欠落を生じ易い欠点がある。
このため、制輪子背面に鋼製薄板を鋳ぐるんで補強して
いる。しかし、機関車のような重車両に対する高押付制
動条件下（以下高負荷条件下という）では制動条件が非
常に厳しく、摩擦摩耗性能に優れていることが必要であ
る。
いる。しかし、機関車のような重車両に対する高押付制
動条件下（以下高負荷条件下という）では制動条件が非
常に厳しく、摩擦摩耗性能に優れていることが必要であ
る。
本発明は、以上のような現状に鑑み、摩擦係数を高め、
摩耗量を低減させることを主目的とした車両用鋳鉄制輪
子である。この特徴とするところは基本組成として、重
量％でＣ：２．７〜３．５％、Ｓｉ ： １．２〜２．
５％、Ｍｎ ： １．０〜３．０％、Ｐ：０．１〜０．
４％、Ｓ ： ０．０５〜０．１５％、Ｃｕ：０゜５〜
１．５％、Ｃｒ ： ０．２〜１．０％、Ｍｏ：０．２
〜０．７％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる車
両用高マンガン鋳鉄制輪子及び上記基本組成にＢ：０．
０５〜０．２０％、Ｎｉ：０．２〜０．７％のうち１部
または全部を添加した車両用高マンガン鋳鉄制輪子であ
る。
摩耗量を低減させることを主目的とした車両用鋳鉄制輪
子である。この特徴とするところは基本組成として、重
量％でＣ：２．７〜３．５％、Ｓｉ ： １．２〜２．
５％、Ｍｎ ： １．０〜３．０％、Ｐ：０．１〜０．
４％、Ｓ ： ０．０５〜０．１５％、Ｃｕ：０゜５〜
１．５％、Ｃｒ ： ０．２〜１．０％、Ｍｏ：０．２
〜０．７％を含有し、残部がＦｅ及び不純物からなる車
両用高マンガン鋳鉄制輪子及び上記基本組成にＢ：０．
０５〜０．２０％、Ｎｉ：０．２〜０．７％のうち１部
または全部を添加した車両用高マンガン鋳鉄制輪子であ
る。
以下、本発明を構成する各元素の作用及び含有率の限定
理由について説明する。
理由について説明する。
Ｍｎ（マンガン）は、基地パーライト量を増加させ、且
つセメンタイトの形成を促し、耐摩性を与え、特に組織
中に分散するマンガン炭化物は、高速域からの制動特性
の改善、高摩擦係数の保持、耐摩性の向上に大きな役割
をもつものである。Ｍｎが１．０％未満では、組織中に
マンガン系セメンタイトが形成されず、その制動効果は
顕著なものではなく、従来の普通鋳鉄と同程度となるの
で、Ｍｎが１．０％以上としたものであり、Ｍｎの含有
量が３．０％を超えるとマンガン系セメンタイトの量カ
多すぎて、硬くなり過ぎ、車輪に摩損、損傷の悪影響を
及ぼすものである。この点を考慮した結果、Ｍｎの含有
量を１．０〜３．０％としたものである。
つセメンタイトの形成を促し、耐摩性を与え、特に組織
中に分散するマンガン炭化物は、高速域からの制動特性
の改善、高摩擦係数の保持、耐摩性の向上に大きな役割
をもつものである。Ｍｎが１．０％未満では、組織中に
マンガン系セメンタイトが形成されず、その制動効果は
顕著なものではなく、従来の普通鋳鉄と同程度となるの
で、Ｍｎが１．０％以上としたものであり、Ｍｎの含有
量が３．０％を超えるとマンガン系セメンタイトの量カ
多すぎて、硬くなり過ぎ、車輪に摩損、損傷の悪影響を
及ぼすものである。この点を考慮した結果、Ｍｎの含有
量を１．０〜３．０％としたものである。
Ｐば、組織中にステダイトを形成し、摩耗量を減少させ
る効果があるが、摩擦熱により熱亀裂を生じ易くさせる
ので０．１〜０．４％と限定した。
る効果があるが、摩擦熱により熱亀裂を生じ易くさせる
ので０．１〜０．４％と限定した。
Ｃｒは、基地パーライト量を増加させ、且っセメンタイ
トの形成を促し、耐摩耗性を与えるので、０．２〜１．
０％添加することにした。
トの形成を促し、耐摩耗性を与えるので、０．２〜１．
０％添加することにした。
Ｍｏは、高温における組織を安定させ、特に高温におけ
る機械的性質の低下を防止するために０゜２〜０．７％
添加した。
る機械的性質の低下を防止するために０゜２〜０．７％
添加した。
Ｃｕは、黒鉛を均一分散させ、基地パーライトを緻密に
するため０．５〜１．５％添加した。
するため０．５〜１．５％添加した。
Ｎｉは、黒鉛組織の微細化、耐熱性の向上、Ｂは、黒鉛
組織の微細化を目的として夫々添加した。
組織の微細化を目的として夫々添加した。
Ｃ，Ｓｉ 、Ｓ、Ｆｅは、上記の各成分元素の特徴を生
かし制輪子として調和のとれた材質とするため、夫々の
量を限定し添加する。
かし制輪子として調和のとれた材質とするため、夫々の
量を限定し添加する。
そこで、従来の車両用鋳鉄制輪子である普通鋳鉄制輪子
と本発明の高マンガン鋳鉄制輪子の実施例との組成成分
比較を第１表に、特性試験結果を第２表に、試験条件を
第３表に夫々示すと次の通りである。
と本発明の高マンガン鋳鉄制輪子の実施例との組成成分
比較を第１表に、特性試験結果を第２表に、試験条件を
第３表に夫々示すと次の通りである。
本発明の第１及び２実施例の金属組織を夫々第１及び２
図に示すが、いずれの場合もこれらの写真かられかる通
り、基地組織は緻密なパーライトであり、組織中にセメ
ンタイト、少量のステダイトが分散している。この場合
、セメンタイトが耐摩性を高め、Ｃｒ、ＣｕｓＭｏが耐
熱性を改善し、耐熱亀裂の抑制を付与している。
図に示すが、いずれの場合もこれらの写真かられかる通
り、基地組織は緻密なパーライトであり、組織中にセメ
ンタイト、少量のステダイトが分散している。この場合
、セメンタイトが耐摩性を高め、Ｃｒ、ＣｕｓＭｏが耐
熱性を改善し、耐熱亀裂の抑制を付与している。
第２表は、第１表の各々の鋳鉄１）７輪子についての制
動特性を実物大慣性制動試験機を用いて測定した特性値
であって、試験条件は第３表に示す。
動特性を実物大慣性制動試験機を用いて測定した特性値
であって、試験条件は第３表に示す。
第２表から明らかな如く、摩擦係数は、普通鋳鉄制輪子
と比較して、本発明の高マンガン鋳鉄制輪子が高負荷条
件下においても比較的高い値を示し、制動効果に優れて
いることが示されている。
と比較して、本発明の高マンガン鋳鉄制輪子が高負荷条
件下においても比較的高い値を示し、制動効果に優れて
いることが示されている。
摩耗量は押付力が１．４ Ｘ ２ Ｔｏｎ 、 ５．２
Ｘ ２ Ｔｏｎのいずれの場合も、本発明の高マンガ
ン鋳鉄制輪子が普通鋳鉄制輪子に比較して１／３〜１）
５となっている。
Ｘ ２ Ｔｏｎのいずれの場合も、本発明の高マンガ
ン鋳鉄制輪子が普通鋳鉄制輪子に比較して１／３〜１）
５となっている。
また、車輪踏面への影響についても、本発明の高マンガ
ン鋳鉄制輪子の場合には、特に異常は認められなかった
。制輪子の熱亀裂も顕著に認められず、使用上問題がな
かった。
ン鋳鉄制輪子の場合には、特に異常は認められなかった
。制輪子の熱亀裂も顕著に認められず、使用上問題がな
かった。
以上のように、本発明による高マンガン鋳鉄制輪子は、
従来の普通鋳鉄制輪子に比べ、高負荷条件において、摩
擦係数値を高め、摩耗量を低減することができ、使用中
問題となる熱亀裂の発生を抑制せしめたもので、機関車
のような重車両、高押付条件の使用に通した制輪子であ
る。
従来の普通鋳鉄制輪子に比べ、高負荷条件において、摩
擦係数値を高め、摩耗量を低減することができ、使用中
問題となる熱亀裂の発生を抑制せしめたもので、機関車
のような重車両、高押付条件の使用に通した制輪子であ
る。
第１及び２図は本発明の第１及び２実施例による金属組
織の倍率１００の顕微鏡写真である。
織の倍率１００の顕微鏡写真である。
Claims (2)
- （１）製品の化学組成（重量％）として、Ｃ：２．７〜
３．５％、Ｓｉ：１．２〜２．５％、Ｍｎ：１．０〜３
．０％、Ｐ：０．１〜０．４％、Ｓ：０．０５〜０．１
５％、Ｃｕ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．２〜１．０
％、Ｍｏ：０．２〜０．７％を含有し、残部がＦｅ及び
不純物からなる車両用高マンガン鋳鉄制輪子。 - （２）製品の化学組成（重量％）として、Ｃ：２．７〜
３．５％、Ｓｉ：１．２〜２．５％、Ｍｎ：１．０〜３
．０％、Ｐ：０．１〜０．４％、Ｓ：０．０５〜０．１
５％、Ｃｕ：０．５〜１．５％、Ｃｒ：０．２〜１．０
％、Ｍｏ：０．２〜０．７％を含有し、これにＢ：０．
０５〜０．２０％、Ｎｉ：０．２〜０．７％のうち１つ
または全部を添加した残部Ｆｅ及び不純物からなる車両
用高マンガン鋳鉄制輪子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3927687A JPS63206448A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 車両用高マンガン鋳鉄制輪子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3927687A JPS63206448A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 車両用高マンガン鋳鉄制輪子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206448A true JPS63206448A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12548641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3927687A Pending JPS63206448A (ja) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | 車両用高マンガン鋳鉄制輪子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206448A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133542A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-22 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | ディスクロータ用合金 |
| WO2009001841A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Incorporated National University Iwate University | 片状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
| CN102816969A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-12-12 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种轮毂的铸造方法 |
| CN102816967A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-12-12 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种制动鼓的铸造方法 |
| RU2636290C1 (ru) * | 2017-02-27 | 2017-11-21 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
| CN109402494A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-01 | 中车大连机车车辆有限公司 | 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 |
-
1987
- 1987-02-24 JP JP3927687A patent/JPS63206448A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02133542A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-22 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | ディスクロータ用合金 |
| WO2009001841A1 (ja) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Incorporated National University Iwate University | 片状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
| CN103122432A (zh) * | 2007-06-26 | 2013-05-29 | 国立大学法人岩手大学 | 片状石墨铸铁及其制造方法 |
| JP5229743B2 (ja) * | 2007-06-26 | 2013-07-03 | 国立大学法人岩手大学 | 片状黒鉛鋳鉄およびその製造方法 |
| US8956565B2 (en) | 2007-06-26 | 2015-02-17 | Incorporated National University Iwate University | Flake graphite cast iron and production method thereof |
| CN102816969A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-12-12 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种轮毂的铸造方法 |
| CN102816967A (zh) * | 2012-08-20 | 2012-12-12 | 合肥江淮铸造有限责任公司 | 一种制动鼓的铸造方法 |
| RU2636290C1 (ru) * | 2017-02-27 | 2017-11-21 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Чугун |
| CN109402494A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-01 | 中车大连机车车辆有限公司 | 一种机车车辆用合金铸铁闸瓦及其制造方法 |
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