高磷铸铁闸瓦的制作方法

专利名称：高磷铸铁闸瓦的制作方法
技术领域：
本发明涉及机车闸瓦。
目前，机车上的制动闸瓦一般使用高磷耐磨铸铁。这种高磷耐磨铸铁的优点是耐磨，但性脆。随着铁路运输的发展，机车速度越来越快。当机车速度达到200KM/小时的时候，使用现行的高磷耐磨铸铁闸瓦是危险的。因此，最近人们在闸瓦铸造时里层夹上钢板，以提高强度，这种做法成本高，而且抗压强度提高不大，仅为7～9Kg。国内外学术界均认为，磷在铸铁中的行为必然是脆的，有人试图用细化铸铁共晶团组织，分散磷共晶，但未取得预期效果。
本发明的目的是提供一种高磷铸铁闸瓦，这种高磷铸铁闸瓦在保持耐磨的同时，其强度和韧性较现行的高磷耐靡闸瓦有较大幅度的提高。
本发明是这样实现的在化学组成上，采用高磷低硅配方的措施，改变传统的高磷高硅配方，避开高磷白脆区，使其强度和韧性提高。
下面结合实施例详细描述本发明金属熔炼设备采用冲开炉，金属炉料是生铁，废钢、硅铁、磷铁。生铁的含硫量低于0.10%，废钢要求不含其它铬、镍等合金元素，硅铁的含硅量为75%，磷铁含磷25～40%，以上述炉料加入冲天炉，加料时，必须控制C、Si、Mn、P、S五个元素的百分含量在下述范围之内C Si Mn P S2.6～3.2 0.8～1.2 0.5～0.7 2.5～3.5 <0.10同时要特别注意，当P含量高时，Si的含量一定要低，以使得配方不落在实验曲线的高磷白脆区。
将按上述要求配好的金属炉料投放到冲天炉里进行常规熔炼，铁水温度控制在1380～1400℃，再采用本人提出的点状石墨铸铁及其制造方法(专利申请号91106839.2)加入稀土镁合金、硅钙、铋三种炉前变质材料进行炉前变质处理，稀土镁合金为7-7或7-8*硅钙含钙50%，铋的纯度为99.9%。通过变质处理，使得共晶团细化，石墨形态改变，从而使P共晶细化均匀分布。然后浇铸成型而得到一种高强度、高韧性的高磷铸铁闸瓦。
本发明提供的高磷铸铁闸瓦的机械性能和金相组织如下1、机械性能实物抗压强度 18～22Kg实物挠度 4～6%试板抗弯强度 200～250N/mm2试板挠度 5～8%硬度(HB) 300～3202、金相组织点状石墨+珠光体+均匀分布分散磷共晶本发明具有下述优点1、在保持耐磨性和防止闸瓦产生火花喷射的前提下，较之现有机车闸瓦，强度和韧性有较大幅度提高。可以防止高速制动下产生断裂。
2、制造方法简单、成本低廉。
权利要求
1.高磷铸铁闸瓦，本发明的特征是在冲天炉内投入生铁、废钢、硅铁、磷铁，控制C、Si、Mn、P、S五个元素的百分含量在下述范围之内C SiMnP S2.6～3.2 0.8～1.2 0.5～0.7 2.5～3.5 ＜0.10进行常规熔炼，铁水温度为1380～1400℃，经炉前进行变质处理，再浇铸成型。
2.根据权利要求1所述的闸瓦，其特征是采用稀土镁合金、硅钙、铋三种炉前变质材料进行炉前变质处理。
3.根据权利要求1、2所述的闸瓦，其特征是稀土镁合金为7-7或7-8*硅钙含钙50%，铋的纯度为99.9%。
4.根据权利要求1所述的闸瓦，其特征是生铁含硫小于0.10%，废钢不含其它铬、镍等合金元素，硅铁含硅75%，磷铁含磷25～40%。
全文摘要
高磷铸铁闸瓦，在配料时采用高磷低硅的配方，使得避开高磷白脆区，并使用点状石墨铸铁变质方法进行处理，从而达到在保持现行闸瓦耐磨的前提下，较大幅度地提高闸瓦的强度和韧性。本发明采用普通的冲天炉熔炼，成本低廉。
文档编号B61H1/00GK1098690SQ9311164
公开日1995年2月15日 申请日期1993年8月7日 优先权日1993年8月7日
发明者肖志刚 申请人:肖志刚