[發(fā)明專利]具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011039860.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112159930B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張保森;王章忠;巨佳;陶學(xué)偉;巴志新;朱帥帥;張超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;F16D65/12;B21J5/00;B21J5/02;B22D27/20;B22F1/00;B22F9/04
• 代理公司: 南京燦爛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32356
• 代理人: 趙麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料，原料及配比如下：C：0.20～0.35％；Si：0.21～0.31％；Mn：0.68～1.19％；V：0.18～0.42％；Cr：1.07～2.54％；Ni：0.89～2.33％；Mo：0.17～0.39％；Cu：0.12～0.75％；P：0.005～0.01％；S：0.005～0.01％；Al：2.55～4.38％；Fe:余量。本發(fā)明還公開(kāi)了一種具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料的制備方法。本發(fā)明的制動(dòng)盤材料的組織中有晶內(nèi)彌散分布的Fe₃Al超細(xì)相，F(xiàn)e₃Al超細(xì)相具備低熱膨脹系數(shù)和高硬度，其摩擦性能不隨摩擦溫度等制動(dòng)條件的變化而引起摩擦性能波動(dòng)性，使摩擦盤制動(dòng)過(guò)程中具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料及其制備方法，屬于高速列車制動(dòng)用的摩擦材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)高速鐵路事業(yè)發(fā)展迅速，高鐵覆蓋到全國(guó)28個(gè)省份以及160多個(gè)地級(jí)以上城市?！八目v四橫”干線基本成形，高鐵運(yùn)營(yíng)里程穩(wěn)居世界高鐵里程榜首。2016年7月國(guó)家發(fā)改委、交通部、中國(guó)鐵路公司聯(lián)合發(fā)布了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》(2016-2030年)，該規(guī)劃明確指出在全國(guó)區(qū)域“八縱八橫”高速鐵路運(yùn)輸網(wǎng)，預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)高速鐵路將由2015年底的1.9萬(wàn)公里增加到3萬(wàn)公里，這一藍(lán)圖進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)高鐵事業(yè)的發(fā)展。

列車制動(dòng)可靠性是攸關(guān)高速列車安全運(yùn)行的核心因素，根據(jù)制動(dòng)力產(chǎn)生方式，目前列車的制動(dòng)主要分為摩擦制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和電磁制動(dòng)，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，動(dòng)力制動(dòng)和電磁制動(dòng)發(fā)揮的作用愈加明顯，但國(guó)際鐵路聯(lián)盟UIC仍規(guī)定：高速列車運(yùn)行過(guò)程中其它制動(dòng)方式失效時(shí)，摩擦制動(dòng)必須確保列車能在規(guī)定的距離內(nèi)停車，以保障列車安全運(yùn)行。

鐵路列車使用較早的摩擦制動(dòng)方式為閘瓦制動(dòng)，又稱為踏面制動(dòng)，主要通過(guò)閘瓦與車輪間的摩擦形成制動(dòng)力。閘瓦制動(dòng)過(guò)程中大部分熱量被車輪吸收，隨著列車速度的不斷提升，制動(dòng)產(chǎn)生的熱量增加，車輪容易因溫升發(fā)生剝離或熱裂。由于動(dòng)能轉(zhuǎn)移能力差、制動(dòng)效率低及摩擦副選擇單一等問(wèn)題，閘瓦制動(dòng)已無(wú)法滿足隨著列車速度提升所需的大功率制動(dòng)性能要求。

20世紀(jì)初，盤形制動(dòng)裝置問(wèn)世，其主要是利用閘片夾緊安裝在車盤輪側(cè)面或車軸上的制動(dòng)盤來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)力，使得車輪無(wú)需承受制動(dòng)負(fù)荷，進(jìn)而增加其壽命，而且制動(dòng)產(chǎn)生的大部分熱量能夠通過(guò)制動(dòng)盤快速散發(fā)出去，因此盤形制動(dòng)具有較高的制動(dòng)功率。同時(shí)，制動(dòng)盤對(duì)閘片材料要求不高，半金屬基合成閘片及粉末冶金閘片均可與之匹配。高速制動(dòng)盤優(yōu)異的摩擦制動(dòng)性能可以確保列車短距離安全停車，作為摩擦制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵組件其生產(chǎn)制造技術(shù)是限制高速列車技術(shù)發(fā)展的重要因素之一。

隨著我國(guó)高速鐵路事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)列車在提速運(yùn)行的同時(shí)還需面對(duì)長(zhǎng)地域跨度和長(zhǎng)時(shí)間摩擦的工況，這就對(duì)列車摩擦盤的摩擦穩(wěn)定性和低溫強(qiáng)韌匹配性提出了新的要求，以滿足南北方地域不同引起的長(zhǎng)距離摩擦和環(huán)境溫度差引起的摩擦穩(wěn)定性不足和低溫脆性傾向大的問(wèn)題。

綜上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研究一種高穩(wěn)定列車制動(dòng)盤材料及其制備方法，解決高速列車制動(dòng)盤摩擦穩(wěn)定性不足和低溫脆性傾向大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，本發(fā)明提供一種可以解決高速列車制動(dòng)盤摩擦穩(wěn)定性不足和低溫脆性傾向大的問(wèn)題的列車制動(dòng)盤材料。

同時(shí)，本發(fā)明提供一種具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料，以質(zhì)量百分比計(jì)，其原料及配比如下：

一種具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)的高速列車制動(dòng)盤材料的制備方法，包括以下步驟：