[发明专利]制作合金钢轴装制动盘的材料

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种合金材料。

背景技术

目前国内运行的200km/h～350km/h速度等级动车所使用的合金钢轴装制动盘对材料的使用要求很特别，合金钢轴装制动盘的综合机械性能与摩擦磨耗性能、特别是高温机械性能与内在组织等技术要求非常高，主要体现在高强度与高韧性、高耐磨性与热疲劳性等方面，目前国内所使用的合金钢轴装制动盘材料全部依赖国外进口。

发明内容

本发明的目的是提供一种制作合金钢轴装制动盘的材料。

本发明的技术方案是，一种制作合金钢轴装制动盘的材料，由铬、锰、钼、硅、镍、铜、碳、硫、磷、烯土及工业纯铁组成；各组分的重量百分比为：铬1.00～1.30％、锰1.00～1.20％、钼0.50～0.70％、硅0.30～0.60％、镍0.90～1.30％、铜0.10～0.20％、碳0.20～0.27％、烯土0.05～0.2％、其余为工业纯铁，工业纯铁中S≤0.020％、磷≤0.025％。

本发明具有如下的技术效果，其中，铬能增强硬度、耐腐蚀；锰能提高强度、耐磨，在熔炼过程中起脱氧作用；钼具有耐磨、耐高温的特点；镍具有细化组织、耐磨、提高强度与韧性的作用；铜可增强韧性；烯土元素具有细化组织、调节性能的作用。按上述工艺方式所试制的合金钢轴装制动盘产品经本体取样进行常温与高温机械性能检测完全满足技术条件要求，在与德国原装合金钢轴装制动盘同比进行200km/h～250km/h速度1∶1摩擦磨耗性能试验比较，其平均摩擦系数、摩擦曲线、常用和紧急制动距离、温升、单位磨耗量、摩擦表面质量等关键技术性能基本一致，通过了中国南车株洲电力机车有限公司与广州中车公司联合组织的技术评审。

附图说明

图1为合金钢轴装制动盘外观图。

实施例

一种制作合金钢轴装制动盘的材料，由铬、锰、钼、硅、镍、铜、碳、硫、磷、烯土及工业纯铁组成；各组分的重量百分比为：铬1.2％、锰1.05％、钼0.67％、硅0.53％、镍1.15％、铜0.17％、碳0.24％、微量烯土0.12％、其余为工业纯铁，工业纯铁中S≤0.020％、磷≤0.025％。

在中频炉内加入工业纯铁，当炉温升高至1300℃以上炉内工业纯铁全部熔化后加入已按重量比例计算并称重好的铬铁、锰铁、钼铁、硅铁等合金材料，待炉内温度升高至1500℃以上并准备开始出炉进行离心浇注前15～20min时间内再分别加入已称重好的纯镍板、紫铜板、稀土、石墨块等材料并进行搅拌，而后继续升温至1620℃后保温约5min时间，开始出炉。

合金钢轴装制动盘材料的综合机械性能：常温下的抗拉强度σ_b≥1280MPa，屈服强度σ_0.2≥1030MPa，延伸率δ≥12％，断面收缩率ψ≥25％，表面硬度HRc40～HRc43；600℃高温条件下的机械性能抗拉强度σ_b≥500MPa，屈服强度σ_0.2≥435MPa，延伸率δ≥25％，断面收缩率ψ≥45％。

通过将合金钢轴装制动盘的材料制作的合金钢轴装制动盘，如图1所示，在中国南车株洲株洲电力机车有限公司在对广深线200km/h“蓝箭”动车组进行大修时的3#车安装试用，通过一年多的装车运行，使用效果十分理想，得到了用户单位广州中车公司的认可；在2007年～2008年在“蓝箭”动车组进行批量大修时的小批量装车使用，共安装了5台动车计40个合金钢轴装制动盘，至今运行距离已经超过200万公里的考核要求，使用正常，得到了用户的认可。