[发明专利]一种机车制动盘用合金灰铸铁材料及其铸造方法

摘要

本发明涉及一种机车制动盘用合金灰铸铁材料及其铸造方法，原料采用废钢、生铁锭、硅铁、锰铁、铬铁、电解锡、电解镍和电解铜八种原料；通过生铁锭和废钢的抛丸清理，装炉熔化，炉前取样化验合金灰铸铁材料化学成份，浇注成型等步骤获得机车制动盘用合金灰铸铁材料机械性能，达到如下标准：抗拉强度（б_bMPa）≥295，布氏硬度（HBW）≥200～240；本发明为低合金化耐磨材料，具有稳定的金相组织及力学性能；用于生产制动盘，制动盘材料的理化性能标准：均优于国外的同类产品。其金相组织、综合力学性能大大高于国外同类产品；使用寿命超过200万公里。

主权项

一种机车制动盘用合金灰铸铁材料的铸造方法，其特征在于所述该合金灰铸铁材料按以下原料的重量配比配料和步骤完成：所述各原料的重量配比为：生铁锭60～80重量份，       废钢20～40重量份，硅铁0.6～1.0重量份，       锰铁0.4～0.7重量份， 铬铁0.3～0.5重量份，       电解镍0.1～0.2重量份， 电解锡0.02～0.1重量份，    电解铜0.25～0.45重量份，其中，各原材料的技术要求为：废钢为中低碳钢，含C ≤0.45%；生铁锭（Q10或Q12），含C 3.8～4.2%；硅铁，含Si 72～80%；锰铁，含Mn 65～72%；铬铁，含Cr ≥52%；电解锡，含Sn ≥99.90%；电解镍，含Ni ≥ 99.2%；电解铜，含Cu ≥99.95%；合金灰铸铁材料化学成份如下：C 3.1～3.4%，     Si 1.5～1.8%，   Mn 0.6～0.9%，Cr 0.25～0.45%，  Cu 0.3～0.6%，   Ni 0.15～0.25%，Sn 0.015～0.025%，  P ≤0.04%，  S ≤0.06%；所述的各步骤为：（1）、生铁锭和废钢的抛丸清理，对表面锈蚀严重，或表面出现氧化皮分层现象的生铁锭和废钢进行抛丸清理，抛丸清理后，待用；（2）熔化，合金灰铸铁的熔炼设备为中频感应熔炼炉，首先将抛丸清理后的生铁锭和废钢按上述化学成份要求进行配料计算，并按上述重量配比装入坩埚炉膛中，然后送电熔炼，并在熔炼过程中进行捣料和搅拌，防止搭桥，待废钢和生铁锭熔化后，将熔炼温度升温至1400～1450℃，再按上述重量配比依次加入硅铁、锰铁、铬铁和电解镍，边加边搅拌，铁水熔化后加入覆盖剂用于保护铁水，防止氧化；出铁前，按上述重量配比将电解铜、电解锡、孕育剂加入铁水包内，出铁完毕对铁水进行搅拌，再进行炉前取样化验合金灰铸铁材料化学成份，如有不合格则进行成份调整，直至合格；（3）、浇注成型，合金灰铸铁材料化学成份检验合格后，将铁水升温至1480～1500℃进行过热，静置2～3分钟，将铁水出炉进行浇注，浇注温度1320～1380℃，机车制动盘采用呋喃树脂砂造型、重力浇注成型； （4）、通过上述方法获得的机车制动盘用合金灰铸铁材料机械性能，达到如下标准：抗拉强度（б_b MPa）≥295，布氏硬度（HBW）≥200～240，并专门用于铸造生产机车制动盘产品。