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专利号: 2024113226635
申请人: 南京工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高速轴装铸钢制动盘材料的制备方法,其特征在于,高速轴装铸钢制动盘材料包括以下质量百分含量的成分,C:0.31 0.39%;Si:0.36 0.42%;Ti:0.87 1.56%;Cr:0.90~ ~ ~ ~

1.75%;Ni:1.66 2.54%;Ta:1.03 1.57%;Al:0.006 0.009%; N:0.009 0.016%;P:≤0.01%;

~ ~ ~ ~

S:≤0.01%;余量为Fe;

制备方法包括以下步骤:

S1.电炉冶炼:将原料冶炼成铁水,随后吹氧并加入生石灰进行造渣,挡渣出钢,获得冶炼钢水;

冶炼钢水包括以下质量百分含量的元素组分C:0.87 1.12%;Si:0.36 0.42%;Ti:0.87~ ~ ~

1.56%;Cr:0.90 1.75%;Ni:0.63 0.97%;Al:≤0.004%;P:≤0.03%;S:≤0.03%;余量为Fe;

~ ~

S2.双炉精炼:将S1电炉冶炼获得的冶炼钢水进行LF精炼和VD精炼;

S21.LF精炼:将S1获得的冶炼钢水转入LF精炼炉中,升温,加入钽镍中间合金,调整成分,吹入氩气,喂入铝线进行沉淀脱氧和扩散脱氧,补充生石灰和萤石造渣,得到精炼钢水;

S22.VD精炼:将S21获得的精炼钢水转至VD真空炉中,抽真空,对精炼钢水进行真空脱气处理,随后底吹氮气破真空并给钢水增氮,喂入钙线,去渣,得到高氮铸造钢水;

S3.压力铸造: 将S22获得的高氮铸造钢水采用压力浇注进铸造磨具中,待钢水凝固控冷至室温后取出得到铸钢制动盘;

S4.后处理: 将S3所获得的铸钢制动盘进行三段性能热处理,最终获得高速轴装铸钢制动盘;

S4中,三段性能热处理包括:一段热处理:将铸钢制动盘以35 45℃/min升温至1020~ ~

1050℃保温10‑15h,随后以5 8℃/min升温至1230 1260℃保温20‑24h进行二段热处理,随~ ~后以15 20℃/min降温至540 570℃保温30‑36h进行三段热处理,最后打开炉门控冷至室~ ~温。

2.根据权利要求1所述的一种高速轴装铸钢制动盘材料的制备方法,其特征在于,铸钢制动盘材料的微观组织中具有Ta(CN)表层包裹TaC内核的核壳状TaC@ Ta(CN)复合强化相分布。

3.根据权利要求1所述的一种高速轴装铸钢制动盘材料的制备方法,其特征在于,铸钢制动盘材料的抗拉强度≥1403Mpa,屈服强度≥1265Mpa,断后伸长率≥22.1%,磨耗≤3

4.6mm,热疲劳试验无裂纹。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S21中,精炼钢水的成分及其质量百分含量包括C:0.47 0.75%;Si:0.36 0.42%;Ti:0.87 1.56%;Cr:0.90 1.75%;Ni:1.66 2.54%;

~ ~ ~ ~ ~

Ta:1.03 1.57%;Al:0.006 0.009%;P:≤0.01%;S:≤0.01%;余量为Fe。

~ ~

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S22中,高氮铸造钢水中的成分及其质量百分含量包括C:0.31 0.39%;Si:0.36 0.42%;Ti:0.87 1.56%;Cr:0.90 1.75%;Ni:1.66~ ~ ~ ~ ~

2.54%;Ta:1.03 1.57%;Al:0.006 0.009%; N:0.009 0.016%;P:≤0.01%;S:≤0.01%;余量~ ~ ~为Fe。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S1中,冶炼温度为1600 1650℃,冶炼~时间以C含量达标为准。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S21中,LF精炼温度为1800 1850℃,氩~气流量为100 230NL/min,喂入铝线量为2 4kg/吨,精炼时间以17min/吨来计算。

~ ~

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S22中,VD精炼真空度为45 54Pa,精炼~温度为1850 1900℃,氮气流量为255 270NL/min,喂入钙线0.07 0.09kg/吨,精炼时间以~ ~ ~

12min/吨来计算。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S3中,压力浇注的浇注温度为1800~

1820℃,压力为88 96MPa,充填速度40 45m/s。

~ ~

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,S3中,凝固过程中进行控冷处理,冷却速度控制分为4段,包括浇注后‑1/6T时间内冷却速度为80 90℃/s,1/6T‑1/3T时间内冷~却速度为50 55℃/s,1/3T‑2/3T时间内冷却速度为20 30℃/s,最后1/3T时间内冷却速度为~ ~

10 15℃/s。

~

11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,T代表浇注总时间,单位为秒,T=KM,M为浇注总质量,单位为kg,K为浇注系数,K取值为0.13‑0.26。

12.根据权利要求1 11任意一项所述的制备方法获得的一种高速轴装铸钢制动盘材料~在轴装铸钢制动盘上的应用,其特征在于,高速为≥400公里/小时。

13.一种轴装铸钢制动盘,其特征在于,由权利要求1 11任意一项所述的制备方法获得~的一种高速轴装铸钢制动盘材料制备而成。