[发明专利]一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢及制备方法

权利要求书

1.一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢，其特征在于，所述铸钢的化学组成按质量百分比计为：C：0.28％-0.40％、Si：0.55％-0.70％、Mn：0.50％-2.00％、Cr：0.50％-2.00％、Ni：0.50％-2.00％、Mo：0.70％-1.20％、V：0.01％-0.15％、P≤0.015％、S≤0.010％、O≤0.010％、N≤0.015％，其余为Fe及不可避免杂质；Mn+Cr+Ni总含量为2.00％-6.00％，Mo+V总含量为0.71％-1.35％；所述铸钢的金相结构为马氏体基体组织，其中弥散分布MC和MX析出相；所述铸钢材料600℃高温力学性能：屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥550MPa。

2.根据权利要求1所述一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢，其特征在于，所述铸钢的化学组成按质量百分比为：C：0.28％-0.30％、Si：0.55％-0.60％、Mn：0.80％-1.60％、Cr：0.80％-1.60％、Ni：0.80％-2.00％、Mo：0.70％-1.20％、V：0.01％-0.15％、P≤0.010％、S≤0.010％、O≤0.010％、N≤0.010％，其余为Fe及不可避免杂质；Mn+Cr+Ni总含量为2.50％-5.00％，Mo+V总含量为0.71％-1.35％。

3.一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢的制备方法，用于制备权利要求1～2任一项所述的铸钢，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：制造树脂砂型；

步骤2：配备熔炼原料，原料清洁熔炼至钢水，熔炼温度1550-1700℃；

步骤3：钢水常压浇注，浇注温度1500-1700℃；

步骤4：浇注后铸件隔绝空气静置冷却后，再经接触空气冷却至凝固，经打箱取件、切割冒口后空冷至室温；

步骤5：铸件粗加工后进行热处理，最后经精加工成材。

4.根据权利要求3所述的一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢的制备方法，其特征在于，所述步骤1中采用石英砂、树脂、固化剂制造树脂砂型，石英砂粒度为10-200目，石英砂中SiO₂含量质量百分比大于90％，树脂加入量为砂型总质量的0.5％-25.0％，固化剂加入量为所加入树脂质量的5％-50％；砂型自然干燥固化后在100-800℃预热1-8h去除其中水分，并去除砂型型腔中固体颗粒物。

5.根据权利要求3所述的一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2中采用真空熔炼方式，低S、P熔炼原料进行抛丸处理，原料经100-300℃烘烤1-8h后，按铸钢的化学组成配比后加入原料升温至化清，1550-1700℃精炼5-180min制备获得钢水。

6.根据权利要求3所述的一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢的制备方法，其特征在于，所述步骤3中钢水采用翻包浇注方式进行浇注，浇注温度为1500-1700℃，浇注时间5-360s，在浇注时浇道口覆盖陶瓷过滤网过滤钢水中粗大夹杂物。

7.根据权利要求3所述的一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢的制备方法，其特征在于，所述步骤4中浇注后铸件在隔绝空气条件下静置冷却5-480min后，铸件接触空气冷却至100-800℃进行打箱，经切割冒口后空冷至室温得到铸件。

8.根据权利要求3所述的一种高韧抗冷热疲劳高速列车制动盘用铸钢的制备方法，其特征在于，所述步骤4中浇注后铸件隔绝空气静置冷却采用空冷或加速冷却的方法进行冷却；隔绝空气静置冷却采用真空环境、惰性气氛保护或覆盖剂保护实现；加速铸件冷却采用铁模覆砂、铁模、钢模、加冷铁模具或高压气体冷却方式实现。