[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011039841.5
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112159937B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 巨佳;王章忠;張保森;朱帥帥;胡亮;李文莉;徐印輝;李俊岳;凌星
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/22;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/24;C22C38/20;C22C33/04;C21D9/00;C21D1/18;C21D1/26;F16D69/02
• 代理公司: 南京燦爛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 趙麗

1.一種高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤的制備方法，其特征在于：以質(zhì)量百分比計，其原料及配比如下：

包括以下步驟：

S1. 合金熔煉：采用電爐進(jìn)行分段熔煉，首先將鐵水加熱到1650~1720℃，使其充分熔化，得到鋼水；隨后將充分熔化后的鋼水轉(zhuǎn)移到精煉爐中，并升溫到1780~1860℃后，將按質(zhì)量百分比配好的Ti、Mn、V、Cr、W、Mo、Cu、P、S和Nb元素加入精煉爐中進(jìn)行精煉，得到精煉鋼水；

S2. 合金鑄造：向精煉鋼水中加入造晶劑，隨后澆鑄成錠；

S3. 合金復(fù)合鍛造：采用自由鍛進(jìn)行鍛造開坯；隨后采用熱-溫間歇式多步碾環(huán)鍛造工藝制坯，獲得鍛造坯；

S4. 性能熱處理：將得到的鍛造坯進(jìn)行等溫退火-淬火-中溫回火三段性能熱處理，即得到的高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤材料；

所述造晶劑的制備方法為：

S01. 按原子比32:5:3配比粒徑為50~100nm的Fe粉、Nb粉和Cr粉置于高能球磨機(jī)中，在800~1000rpm球磨5~12h，得到混合粉料；

S02. 將球磨好的混合粉料置于真空管式爐中在3×10^-3~1×10^-3MPa、1480~1520℃、保溫2~3h，隨后爐冷至室溫；

S03. 將S02爐冷后的混合粉末置于濃度為1.2~1.8 mol/L、42~53℃的水合肼溶液中浸蝕18~29h，隨后過濾，用酒精超聲清洗，烘干得到球殼結(jié)構(gòu)納米造晶劑；

獲得的所述高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤材料的微觀組織為回火馬氏體+粒狀貝氏體+晶內(nèi)彌散分布的超細(xì)三元Laves相；

所述晶內(nèi)彌散分布的超細(xì)三元Laves相的成分為Fe₃₂Nb₅Cr₃；

所述Fe₃₂Nb₅Cr₃的粒徑范圍為5-95nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤的制備方法，其特征在于：S2中，澆鑄過程中控制澆鑄溫度為1500~1630℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤的制備方法，其特征在于：S3中，采用自由鍛進(jìn)行鍛造開坯的始鍛溫度為1380℃，終鍛溫度為1150℃，鍛造比大于4:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤的制備方法，其特征在于：S3中，熱-溫間歇式多步碾環(huán)鍛造工藝為：第一步熱碾環(huán)鍛造：變形量70~80%、鍛造開始溫度為1100℃、終鍛溫度為950℃；第二步溫碾環(huán)鍛造：變形量20~30%、鍛造開始溫度為900℃、終鍛溫度為850℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高穩(wěn)定耐摩擦列車制動盤的制備方法，其特征在于：S4中，等溫退火-淬火-中溫回火三段性能熱處理的工藝為：等溫退火：加熱到1000~1050℃保溫1~1.5h，隨后爐冷至750~780℃保溫4~5h，最后空冷至室溫；淬火：加熱到1050~1070℃保溫0.5~0.8h，隨后油冷至室溫；回火：加熱到650~680℃保溫6~8h，隨后爐冷至室溫。