KR890001658B1 - 특수성분 합금의 철도차량용 브레이크슈 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

특수성분 합금의 철도차량용 브레이크슈

이 발명은 특수성분의 합금 재료를 사용하므로서 고온 내마모성등의 기계적 성질을 갖게 되며 내구성이 현저히 증대되고 제동효과가 커진 철도차량용 브레이크슈(brake shoe)에 관한 것이다.

종래의 철도차량용 브레이크슈는 탄소 3.2-3.6 중량%, 규소 1.5-2.0 중량%, 망간 0.4-0.8 중량%, 인 0.05 중량% 이하, 유황 0.05 중량% 이하의 함량 범위에 이는 보통 주철재질(FC 15 내지 20)이어서 고온 내마모성이 작으므로 내구성이 불충분하여 차량 운행 후 거의 매일 브레이크슈를 교체해야만 했으며, 마찰계수가 작아서 제동효과가 크지 못하였고 고속 운행하는 철도차량에의 사용에는 어려운 문제점이 있었다.

본 발명에서는 브레이크슈를 다음과 같은 특수성분의 합금 주철재료로 만들어서 위와 같은 문제점을 해결하였다.

즉, 본 발명 브레이크슈의 합금 주철재료의 성분은 탄소 2.8-3.2 중량%, 규소 1.1-1.8 중량%, 망간 0.5-0.7 중량%, 인 0.7-0.9 중량%, 유황 0.15 중량% 이하, 동 0.7-0.9 중량%, 크로움 0.2-0.3 중량%, 티타늄+바나듐 0.3-0.6 중량%의 범위로 되어 있다.

위에서 인, 동, 크로움, 티타늄+바나듐 등의 성분이 보통 주철의 당해 성분보다 높은바 이들 원소는 강한 탄화물 생성원소이므로 첨가량에 따라 조직이 크게 변화하여 보통 주철에서는 얻을 수 없는 기계적 성질을 향상시키는 원소이다.

본 발명에서는 이와 같은 높은 인 함량으로 인하여 주철 조직이 다공성이 되어 마찰계수가 커지며 따라서 브레이크슈의 제동효과가 우수해지며, 동 함량이 높으므로 인과 함께 전자대를 구성하여 FeCuP를 형성하기 때문에 철중의 인의 고용량을 높일 수 있게 되고 스테다이트 조직을 안정시키며, 또 흑연의 석출 증가로 조직을 미세화 시키므로 가지 조직의 강인화 증대로 충격에 대하여, 크로움 함량이 높으므로 기계적 성질 및 내열성, 내마모성, 내식성을 증대하고 내구성이 커지며, 높은 티타늄은 용강의 유동성을 양호하게 하여 품질을 개량하고 제품의 균일성을 유지하며, 특히 탈개스성이 양호하며, 바나듐은 조직을 안정시키며, 내열, 내마모성을 증대시키므로 열충격에 강하게 하며, 특히 높은 티타늄+바나듐 함량으로 인하여 주철 조직에서 칠드형성이 저지되어 칠드로 인한 차륜의 이상 마모를 방지할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 합금 주철재료를 사용한 철도차량용 브레이크슈는 보통 주철재의 브레이크슈에 비하여 고온 내마모성을 향상시키는 우수한 기계적 성질을 지니므로 내구성이 증대되며, 다공질에 의해 증가된 마찰계수로 인하여 제동효과가 커져서 제동거리가 단축되고 고속 제동 거리 단축 및 내열성, 내마모성을 증대시키므로 고속 주행 철도차량용 브레이크슈에 적합하며, 또한 제동시 브레이크슈와 차륜과의 마찰로 인한 발열이나 스파아크 발생도 적어서 특히 유조차 또는 화약등 인화물질 수송차의 제동을 위한 브레이크슈로서는 더욱 적합하여 본 발명의 브레이크슈의 우수한 내마모성과 제동효과는 또한 철도차량의 고속 운행을 가능하게 한다.

[실시예]

본 발명의 실시예를 들면 다음과 같다.

탄소 2.92 중량%, 규소 1.35 중량%, 망간 0.61 중량%, 인 0.82 중량%, 유황 0.04 중량%, 동 0.83 중량%, 크로움 0.23 중량%, 티타늄+바나듐 0.32 중량%의 성분을 갖는 합금 주철로 브레이크슈를 제작하여 여러가지 물성 시험을 한 결과 제1 표 내지 제3 표와 같다.

[제 1 표]

* 기계적 성질 시험대비

[제 2 표]

* 마모량 비교

[제 3 표]

* 마찰계수 및 제동거리 시험대비

표에서 보는 바와 같이 본 발명에 따르는 함인브레이크슈의 경우가 종래의 보통 브레이크슈에 비하여 경도가 약간 증가하고 내마모성은 약 2배 향상되며, 마찰계수는 약 2배 증가하였다.

따라서 본 발명 합금재의 브레이크슈의 사용시험 결과는 보통 주철재 브레이크슈는 운행 후 매일 교체해야 했으나 본 발명 합금재의 경우는 3.5일을 사용할 수가 있었으며, 제동거리도 표에서 보이는 바와 같이 현저히 단축되었다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와같이 탄소 2.8-3.1 중량%, 규소 1.1-1.8 중량%, 망간 0.5-0.7 중량%, 인 0.7-0.9 중량%, 유황 0.06 중량% 이하, 동 0.7-0.9 중량%, 크로움 0.2-0.3 중량%, 티타늄+바나듐 0.3-0.6 중량%의 성분을 가지는 합금 주철재료로 제작되어 내마모성이 우수하고 다공질인 것을 특징으로 하는 철도차량용 브레이크슈.