一种高速列车锻钢制动盘用钢材料及其锻件的锻造工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106086679A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610658175.0B22D18/02(2006.01)(22)申请日2016.08.12C21D1/18(2006.01)F16D65/12(2006.01)(71)申请人南京工程学院B21J5/00(2006.01)地址211167江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号(72)发明人巨佳王章忠张保森巴志新毛向阳李曌祎(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人邓丽(51)Int.Cl.C22C38/18(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/12(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高速列车锻钢制动盘用钢材料及其锻件的锻造工艺(57)摘要本发明公开了一种高速列车锻钢制动盘用钢材料及其锻件的锻造工艺，包括以下步骤：按质量百分比进行配料称重，在中频电炉冶炼成优质钢水，然后在液压机上进行液态模锻，并在1150℃左右脱模，采用自由锻加束缚锻的复合锻造方式对坯料进行锻造，得到二次锻坯；然后对二次锻坯采用水冷-空冷两次循环交替方式进行淬火热处理；最后，对淬火后的二次锻造坯采用回火-水冷-再回火-再水冷的二次回火处理，即得到所述高速列车锻钢制动盘用钢锻件。本发明的锻造工艺与热处理工艺的组合有效地防止了形状复杂的锻件淬火开裂，而且制造的高速列车锻钢制动盘用钢锻件的综合力学性能尤其是低温韧性大幅度提高，能很好地适用于低温制动。CN106086679ACN106086679A权利要求书1/2页1.一种高速列车锻钢制动盘用钢材料，其特征在于：以质量百分比计，其原料及配比如下：碳0.22～0.43%；硅0.20～0.87%；锰0.51～1.08%；硫0.001～0.035%；磷0.001～0.035%；铬0.80～2.04%；镍0.80～2.05%；钒0.10~1.0%；钼0.10～0.35%；钆1.0～2.50%；铈0.20～0.40%；铁余量；上述各组分质量总和为100%。2.一种如权利要求1所述高速列车锻钢制动盘用钢锻件的锻造工艺，其特征在于，采用上述原料，在中频电炉中冶炼成优质钢水，然后在液压机上进行液态模锻，并在1150℃进行脱模，脱模后立即采用自由锻+束缚锻终锻成型。3.根据权利要求2所述的锻造工艺，其特征在于，具体步骤如下：（1）配料：按上述比例配料称重；（2）冶炼：采用中频电炉将原料冶炼成优质钢水；（3）液态模锻：将冶炼好的钢水倒入充满氮气的气压浇铸保温炉内进行保温；再将保温炉内钢水浇铸到液态模锻机模具中进行液态模锻，浇铸前要将模具进行预热至250~350℃，当坯件温度在1150℃时立即脱模；（4）终锻成型：将脱模后的高温坯件立即进行自由锻镦粗-拔长-二次镦粗-二次拔长，得到一次锻造坯；然后再将自由锻在径向束缚条件下镦粗-拔长-二次镦粗-二次拔长，得到二次锻造坯；（5）性能热处理：利用束缚锻造后的锻坯温度进行水冷-空冷交替循环两次淬火，然后再回火-水冷，得到高速列车锻钢制动盘用钢锻件。4.根据权利要求3所述的锻造工艺，其特征在于：上述步骤（2）中，钢水冶炼完毕后，进行吹氩净化。5.根据权利要求3所述的锻造工艺，其特征在于：上述步骤（3）中，所述液态模锻机模具采用内层为高温合金的复合模具，浇铸过程中用循环水冷却模具，通过调节冷却水流量、压力使模具温度控制在450℃以内。6.根据权利要求3所述的锻造工艺，其特征在于：上述步骤（4）中，将自由锻进行初次锻造得到一次锻造坯，锻造始锻温度为1150℃，终锻温度为750℃，锻造比大于3.5:1。7.根据权利要求3所述的锻造工艺，其特征在于：上述步骤（4）中，将自由锻径向束缚再次进行锻造，得到二次锻造坯，锻造始锻温度为1150℃，终锻温度为950℃，锻造比大于3:1。8.根据权利要求3所述的锻造工艺，其特征在于：上述步骤（5）中，水冷-空冷交替循环两次淬火，水冷时对水进行搅拌处理，其中，水的搅拌流速不小于0.8m/s。2CN106086679A权利要求书2/2页9.根据权利要求3所述的锻造工艺，其特征在于：上述步骤（5）中，对淬火后的二次锻造坯采用在600℃、保温5h回火-水冷至室温-再550℃、保温5h回火-再水冷至室温的二次回火处理。3CN106086679A说明书1/5页一种高速列车锻钢制动盘用钢材料及其锻件的锻造工艺[0001]技术领域[0002]本发明涉及高速列车制动用的摩擦材料领域，具体涉及一种锻钢制动盘用钢材料及其锻件的锻造工艺。背景技术[0003]随着高速列车速度的提高，对列车制动的及时性