無(wú)錫國(guó)勁合金有限公司*銷售高溫合金、耐蝕合金、雙相鋼等材質(zhì)板材棒料等產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬、價(jià)格合理。
21-2N圓鋼為解決300km/h以上高速列車核心部件剎車片目前在我國(guó)仍依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,本文通過(guò)對(duì)摩擦材料的基體、摩擦組元、潤(rùn)滑組元以及制備工藝的設(shè)計(jì),進(jìn)行了對(duì)高速列車制動(dòng)閘片耐磨性、摩擦系數(shù)及穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的系統(tǒng)研究,成功制備出了滿足時(shí)速380km/h高速列車制動(dòng)要求的銅基粉末冶金剎車片,進(jìn)行了1：1臺(tái)架試驗(yàn),結(jié)果*鐵路聯(lián)盟(UIC)及中鐵認(rèn)證中心(CRCC)的要求?；w組分中添加不同種類、粒度及含量的Fe粉強(qiáng)化基體時(shí),添加粒度為dso=75μm的霧化鐵粉含量為22wt%左右時(shí)的摩擦材料微觀結(jié)構(gòu)致密,強(qiáng)度高,耐磨性好,但是隨Fe粉含量增加,材料導(dǎo)熱性下降。由于A1203彌散強(qiáng)化銅導(dǎo)熱性好、高溫強(qiáng)度好及耐磨性好,材料中加入適量A1203彌散強(qiáng)化銅粉可提高基體的耐磨性,且當(dāng)A1203彌散強(qiáng)化銅含量小于30wt%時(shí),基體連續(xù)性好,基體與摩擦組元和潤(rùn)滑組元的結(jié)合界面孔隙少,超過(guò)30%時(shí)顆粒之間孔隙明顯增加,含量為10wt%～30wt%時(shí)剪切強(qiáng)度高為25MPa、導(dǎo)熱系數(shù)高為48.1W/m·K、摩擦系數(shù)高為0.256,磨損量低達(dá)0.009mm/次·面,此時(shí)主要以氧化磨損為主,表面氧化膜較完整。不同摩擦組元對(duì)摩擦材料摩擦系數(shù)及穩(wěn)定性有較大影響,傳統(tǒng)的陶瓷摩擦組元A1203與基體金屬潤(rùn)濕性差,結(jié)合不牢固,容易從基體中脫落,A1203粉表面鍍銅后,A1203顆粒與基體間的結(jié)合緊密,不容易脫落,提高了材料的摩擦系數(shù)及穩(wěn)定性,但顆粒與基體的結(jié)合仍是機(jī)械結(jié)合,高速下仍會(huì)脫落,導(dǎo)致摩擦系數(shù)仍較低。加入不同碳含量的CrFe,發(fā)現(xiàn)其與基體間均存在一定固溶度,結(jié)合緊密,在高速摩擦?xí)r仍結(jié)合牢固不易脫落,摩擦系數(shù)隨轉(zhuǎn)速提高先降低后增加,且與鍍銅A1203粉相比,以高碳CrFe為摩擦組元的材料摩擦系數(shù)提高12%以上,摩擦系數(shù)穩(wěn)定性提高10%以上,含量為6wt%。石墨具有良好的高溫潤(rùn)滑作用,在摩擦材料中是*的,但是石墨與銅基體潤(rùn)濕性較差,隨石墨含量增加摩擦材料宏觀疏松程度增加,耐磨性先增加后降低,研究表明石墨含量為11wt%～13wt%時(shí)綜合性能好,但材料導(dǎo)熱性、力學(xué)性能降低。論分析與模擬計(jì)算對(duì)摩擦材料的導(dǎo)熱性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明石墨垂直于摩擦表面取向分布可使材料導(dǎo)熱性明顯提高,表面溫度明顯降低。針對(duì)高鐵剎車片表面溫升的問(wèn)題,對(duì)石墨取向性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明：石墨沿垂直于摩擦面方向取向后,材料基體連續(xù)性提高,摩擦表面上無(wú)暴露大片石墨,且表面石墨分布均勻,材料導(dǎo)熱系數(shù)提高了1倍以上,表面高溫度平均降低了60℃,摩擦系數(shù)降低1%但仍符合要求,摩擦系數(shù)穩(wěn)定性提高了14%以上,線磨損量降低10%以上通過(guò)對(duì)壓制壓力、燒結(jié)溫度和燒結(jié)壓力的設(shè)計(jì),得出了優(yōu)制備工藝。根據(jù)成分研究結(jié)果制定的配方,制得的摩擦材料硬度(HRR)為62(進(jìn)口件56),剪切強(qiáng)度為43.2MPa(進(jìn)口件22.4),導(dǎo)熱系數(shù)為122.4W/m·K(進(jìn)口件44.2)。經(jīng)中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證(常州)機(jī)車車輛配件檢驗(yàn)站有限公司1：1臺(tái)架試驗(yàn)檢測(cè),結(jié)果表明：所制備高鐵剎車片平均磨損量為0.05cm3/MJ小于國(guó)外樣品(0.133cm3/MJ);摩擦系數(shù)高且穩(wěn)定,380km/h制動(dòng)時(shí)仍在規(guī)定范圍內(nèi)；表面高溫度612℃：坡道連續(xù)制動(dòng)摩擦系數(shù)比進(jìn)口件高,且連續(xù)制動(dòng)時(shí)表面溫度比進(jìn)口件低；所有測(cè)試數(shù)據(jù)均滿足CRCC大綱要求,結(jié)果表明研制出的剎車片具備CRH380A型車的裝車條件。
GH4169高溫合金是一種時(shí)效硬化鎳-鉻-鐵基變形合金,具有優(yōu)異的抗氧化性、抗熱腐蝕性和抗疲勞性能以及良好的斷裂韌性和塑性等綜合力學(xué)性能且組織性能穩(wěn)定,特別適合于飛行器熱端部件和固體火箭零部件的制造,在高溫材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。由于零部件對(duì)材料組織結(jié)構(gòu)和綜合力學(xué)性的能要求越來(lái)越苛刻,通常工藝制備的GH4169高溫合金已不能滿足要求。本文提出的熱鍛-冷軋細(xì)晶工藝,能夠細(xì)化GH4169高溫合金板材晶粒尺寸,提高其綜合力學(xué)性能,以達(dá)到零部件的使用要求。經(jīng)過(guò)固溶-熱鍛→*次冷軋?zhí)幚?rarr;δ相析出處理→第二次冷軋?zhí)幚硪幌盗凶冃魏?將GH4169高溫合金板材進(jìn)行退火再結(jié)晶處理,晶粒尺寸達(dá)到4~5μm。采用高溫金相實(shí)驗(yàn),對(duì)變形后合金的再結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行原位觀察研究,分析GH4169高溫合金晶粒細(xì)化機(jī)制。對(duì)細(xì)晶前后合金的硬度和室溫拉伸性能進(jìn)行比較,細(xì)晶合金硬度和抗拉強(qiáng)度提高,延伸率略有降低。GH4169高溫合金主要由基體γ相、強(qiáng)化相γ’相、γ’’相及δ相組成,分析不同相對(duì)合金塑性與硬度的影響。研究900℃不同保溫時(shí)間δ相的析出規(guī)律、形貌演變規(guī)律并根據(jù)Jade6.0相分析軟件測(cè)定δ相含量,研究冷軋變形量與保溫時(shí)間對(duì)δ相析出含量的影響規(guī)律。利用EBSD、SEM等分析方法對(duì)GH4169細(xì)晶合金進(jìn)行超塑性組織條件分析并通過(guò)對(duì)比GH4169合金細(xì)晶前后的常溫與高溫拉伸曲線,分析細(xì)晶GH4169高溫合金超塑性形變機(jī)理。
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