高磷鑄鐵閘瓦,在配料時采用高磷低硅的配方, 使得避開高磷白脆區(qū),并使用點狀石墨鑄鐵變質(zhì)方法進行處理,從而達到在保持現(xiàn)行閘瓦耐磨的前提下,較大幅度地提高閘瓦的強度和韌性。并且采用普通的沖天爐熔煉,成本低廉。
目前,機車上的制動閘瓦一般使用高磷耐磨鑄鐵。這種高磷鑄鐵閘瓦的優(yōu)點是耐磨,但性脆。隨著鐵路運輸?shù)陌l(fā)展,機車速度越來越快。當機車速度達到200KM/h的時候,使用現(xiàn)行的高磷鑄鐵閘瓦是危險的。因此,最近人們在閘瓦鑄造時里層夾上鋼板,以提高強度,這種做法成本高,而且抗壓強度提高不大,僅為7~9Kg。國內(nèi)外學術(shù)界均認為,磷在鑄鐵中的行為必然是脆的,有人試圖用細化鑄鐵共晶團組織,分散磷共晶,但未取得預期效果。
本鑄鐵閘瓦是一種高磷鑄鐵閘瓦,這種高磷鑄鐵閘瓦在保持耐磨的同時,其強度和韌性較現(xiàn)行的中磷鑄鐵閘瓦有較大幅度的提高。它是這樣實現(xiàn)的:在化學組成上,采用高磷低硅配方的措施,改變傳統(tǒng)的高磷高硅配方,避開高磷白脆區(qū),使其強度和韌性提高。
下面結(jié)合實施例詳細描述:金屬熔煉設備采用沖開爐,金屬爐料是生鐵,廢鋼、硅鐵、磷鐵。生鐵的含硫量低于0.10%,廢鋼要求不含其它鉻、鎳等合金元素,硅鐵的含硅量為75%,磷鐵含磷25~40%,以上述爐料加入沖天爐,加料時,必須控制C、Si、Mn、P、S五個元素的百分含量在下述范圍之內(nèi):C Si Mn P S2.6~3.2 0.8~1.2 0.5~0.7 2.5~3.5 <0.10同時要特別注意,當P含量高時,Si的含量一定要低,以使得配方不落在實驗曲線的高磷白脆區(qū)。
將按上述要求配好的金屬爐料投放到?jīng)_天爐里進行常規(guī)熔煉,鐵水溫度控制在1380~1400℃,再采用本人提出的點狀石墨鑄鐵及其制造方法加入稀土鎂合金、硅鈣、鉍三種爐前變質(zhì)材料進行爐前變質(zhì)處理,稀土鎂合金為7-7或7-8硅鈣含鈣50%,鉍的純度為99.9%。通過變質(zhì)處理,使得共晶團細化,石墨形態(tài)改變,從而使P共晶細化均勻分布。然后澆鑄成型而得到一種高強度、高韌性的高磷鑄鐵閘瓦。
本高磷鑄鐵閘瓦的機械性能和金相組織如下:
1、機械性能:實物抗壓強度 18~22Kg實物撓度 4~6%試板抗彎強度 200~250N/mm2試板撓度 5~8%硬度(HB) 300~320
2、金相組織點狀石墨+珠光體+均勻分布分散磷共晶本發(fā)明具有下述優(yōu)點:1、在保持耐磨性和防止閘瓦產(chǎn)生火花噴射的前提下,較之現(xiàn)有機車閘瓦,強度和韌性有較大幅度提高。可以防止高速制動下產(chǎn)生斷裂。
3、制造方法簡單、成本低廉。
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