一种高速列车合金铸钢制动盘材料及熔炼工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高速列车合金铸钢制动盘材料及熔炼工艺，由铁、碳、硅、锰、铬、镍、钼、钒、铌、钨、钛、铝、铜、锆、磷、硫等组成，将各组分按配比混合，通过酸性的高频或中频感应电炉进行熔炼。本发明专利技术的生产工艺简便，通过热处理后的工件，其硬度是HRC39—45，抗拉强度1100—1200MPa，屈服强度1000—1100MPa，伸长率是7%，具有良好的冲击韧性和良好的耐磨性，且生产成本低，可铸造性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料
，具体地说是一种高速列车合金铸钢制动盘材料及熔炼工艺。
技术介绍
目前，国内的高速列车使用的制动盘，是高速列车的主要消耗件，其质量直接影响高速列车安全性能、经济效益。但目前生产的绝大部分的制动盘，还主要存在制动摩擦面不耐磨、韧性差、使用周期短、成本高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高速列车合金铸钢制动盘材料及熔炼工艺，本专利技术的硬度是HRC38— 42，抗拉强度是1050— 1150Mpa，屈服强度为980— 1050Mpa，伸长率为δ s=6.5—7%。本专利技术的目的可以通过以下措施来实施:一种高速列车合金铸钢制动盘，其特征在于:制动盘的化学组分的重量百分比为:0.25—0.28C.0.48—0.52S1、l一 L 03Μη、0.8—0.85Cr,0.95—lN1、0.54—0.6Μο、0.07—0.08V,0.05—0.06Nb、0.005—0.01W、<0.0lT1、<0.02A1、0.01—0.015Co、0.07—0.09Cu、0.01—0.02Zr、0.007P、0.007S，其余为Fe和不可避免的微量杂质。本专利技术采用酸性的高频或中频感应电炉熔炼，所述的熔炼工艺包括: 步骤1:在炉底装入一层石灰，石灰的重量约为装炉金属料重的1%左右，这样随着熔化的进行，熔融金的出现，上升炉渣自始至终覆盖着钢液表面，炉渣起到保护钢液，防止钢液吸气，过分氧化，并能收集夹杂物，保温节能的作用。随着熔化的进行，可补加适量石灰，渣量以炉渣能全面覆盖钢液为宜，并适时添加一些氟石，俗称萤石。石灰与氟石的重量比约为4 5:1，可以降低炉渣熔点，调节炉渣粘度，便于扒渣； 步骤2:装炉选择优质低碳、低磷、低硫钢锭，尺寸不大于50— 80 mm为宜； 步骤3:通电熔化，允许最大功率供电来熔化炉料。当熔炼钢液升温至1550— 1660°C时，分别加入元素:碳、钥铁、铬铁、镍、锆、钒，然后继续升温； 步骤4:当熔炼钢液升温至1570— 1580°C时，加入硅铁； 步骤5:当熔炼钢液升温至1590— 1600°C时，加入锰铁； 步骤6:测量钢液温度，出炉温度为1650— 1660°C ； 步骤7:钢液温度及成分符合要求后，停止供电，每吨钢插铝0.5Kg，将其压到炉内深处，进行终脱氧，在钢水出炉期间，将浇包底部放入V — Fe4.5Kg、Ti—Fe2.6Kg，粒度不大于6 — 8mm，烘烤250°C以上，防止钢液大幅度降温，使其变质处理，作用是组织结晶细化，它对产品性能影响是至关重要的。 本专利技术采取上述制造工艺后，有以下效果: 1、本专利技术的生产工艺简便，通过热处理后的工件，其硬度是HRC39— 45，抗拉强度1100—1200Mpa,屈服强度1000— llOOMpa，伸长率是7%，具有良好的冲击韧性和良好的耐磨性。 2、本专利技术主要的原材料是优质钢锭和少合金，不含价格昂贵的合金元素，具有较低的生产成本。 3、本专利技术经锰、铝的复合脱氧剂处理及钛、钒的复合变质处理后，杂物夹杂少，钢水流动性好，具有良好的铸造成形性能。具体实施方案下面结合实施案例对本专利技术作进一步描述。实施例1:用500Kg中频感应电炉熔炼钢水，其制造工艺步骤为: (1)装入优质钢锭，尺寸70cm2，分两次加入； (2)通电熔化，允许使用最大功率熔化钢锭，当熔化钢水升温至1500—1520°C时，分别加入元素:碳、钥铁、铬铁、镍、锆、钒，继续升温，随着钢锭熔化，随时捣打炉料，避免搭桥，并第二次加入钢锭； (3)当熔炼钢水升温至1550—1560°C时，加入硅铁； (4)当熔炼钢水升温至1580—1590°C时，加入锰铁； (5)取试样分析，并根据分析结果进行调整化学成分； (6)当熔炼钢水升温至为1650—1670°C时，停止供电，将铝块0.25Kg插入炉内深处进行最终脱氧，再将在浇包底部放入V — Fe2.25Kg、Ti一Fel.3Kg，粒度不大于6 — 8mm，烘烤加热至250°C以上，防止钢水大幅度降温，使其变质处理。 本专利技术高铁制动盘的化学成分见表1，力学性能见表2。 表I高铁制动盘化学成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速列车合金铸钢制动盘，其特征在于：制动盘的化学组分的重量百分比为：0.25—0.28C、0.48—0.52Si、1—1.03Mn、0.8—0.85Cr、0.95—1Ni、0.54—0.6Mo、0.07—0.08V、0.05—0.06Nb、0.005—0.01W、<0.01Ti、<0.02Al、0.01—0.015Co、0.07—0.09Cu、0.01—0.02Zr、0.007P、0.007S，其余为Fe和不可避免的微量杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高速列车合金铸钢制动盘，其特征在于:制动盘的化学组分的重量百分比为:0.25—0.28C.0.48—0.52S1、l一L 03Μη、0.8—0.85Cr,0.95—lN1、0.54—0.6Μο、0.07—0.08V,0.05—0.06Nb、0.005—0.01W、<0.0lT1、<0.02A1、0.01—0.015Co、0.07—0.09Cu、0.01—0.02Zr、0.007P、0.007S，其余为Fe和不可避免的微量杂质。2.所述的高速列车合金铸钢制动盘的熔炼工艺，其特征在于:采用酸性的高频或中频感应电炉进行熔炼，工艺步骤包括: 步骤1:在炉底装入一层石灰，石灰的重量约为装炉金属料重的1%左右，这样随着熔化的进行，熔融金的出现，上升炉渣自始至终覆盖着钢液表面，炉渣起到保护钢液，防止钢液吸气，过分氧化，并能收集夹杂物，保温节能的作用，随着熔化的进行，可补加适量石灰，渣量以炉渣能全面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗安，王兢，丁玉臣，
申请(专利权)人：山东昊安金科新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：