CN103276181A - 奥贝球铁衬套的热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种奥贝球铁衬套的热处理工艺，一种奥贝球铁衬套的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）用球墨铸铁铸造衬套，进行机械加工；（2）将衬套放入箱式电阻炉中加热到850～950℃，保温1小时；（3）将加热后的衬套立即淬入250～300℃的硝盐炉中，保温1小时；（4）出炉水冷5分钟左右。本发明提供的奥贝球铁衬套的热处理工艺，制造的奥贝球铁衬套，具有高强度、高硬度、良好的冲击性、高耐磨性和抗疲劳性，磨耗小，很好地控制了销、套的配合间隙，运行途中的振动及噪声明显小于其他车辆，横向摆动也很小，保证了转向架的正位；奥贝球铁衬套光亮度高，抗腐蚀性能良好，运用拆检未发现有裂损现象。

Description

奥贝球铁衬套的热处理工艺

技术领域

本发明涉及一种奥贝球铁衬套的热处理工艺，属于热处理工艺技术领域。

背景技术

铁路在现在的国民经济中承担着重要的角色，火车由于其安全、便捷、快速，得到出行者的较多选择。因此，对火车的舒适性、安全性提出了更高的要求。火车转向架的衬套是磨耗量较大的易损件, 产品质量好坏直接影响到车辆行车安全。旧型转向架上使用衬套的大多为钢衬套，采用表面淬火的热处理方式，达到表面硬度HRC45-50这样的性能要求，这些零件在服役时，与其对偶件进行挤压凿削式磨损和磨料磨损，工作条件十分恶劣，磨耗严重。因此，尤其是在铁路车辆提速后，由于衬套的磨耗更严重，各型转向架车辆上反应出垂向振动大、侧滚振动严重、磨耗严重、故障率上升等问题,这给行车安全带来了极大的隐患。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种奥贝球铁衬套的热处理工艺，通过等温淬火球墨铸铁(Austem- pered Ductile Iron，简称奥贝、ADI) 热处理工艺制造的衬套，具有高强度、高硬度、良好的冲击性、高耐磨性和抗疲劳性等优点。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种奥贝球铁衬套的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）、用球墨铸铁铸造衬套，进行机械加工；

步骤（2）、将衬套放入箱式电阻炉中加热到850～950℃，保温1小时；

步骤（3）、将加热后的衬套立即淬入250～300℃的硝盐炉中，保温1小时；

步骤（4）、出炉水冷5分钟左右。

有益效果：本发明提供的奥贝球铁衬套的热处理工艺，制造的奥贝球铁衬套，具有高强度、高硬度、良好的冲击性、高耐磨性和抗疲劳性，磨耗小，很好地控制了销、套的配合间隙，运行途中的振动及噪声明显小于其他车辆，横向摆动也很小，保证了转向架的正位；奥贝球铁衬套光亮度高，抗腐蚀性能良好，运用拆检未发现有裂损现象。

附图说明

图1是本发明的奥贝球铁衬套的剖面结构示意图；

图2是本发明的奥贝球铁衬套的耐磨性能图；

图3是本发明的奥贝球铁衬套的自重和减振性能图；

图4是本发明的奥贝球铁衬套的耐腐蚀性能图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明的奥贝球铁衬套的剖面结构示意图；图2是本发明的奥贝球铁衬套的耐磨性能图；图3是本发明的奥贝球铁衬套的自重和减振性能图；图4是本发明的奥贝球铁衬套的耐腐蚀性能图。

如图1所示，本发明的奥贝球铁衬套材质为球墨铸铁，通过等温淬火的方式，提高产品的性能特点。

具体的热处理工艺如下：

首先采用球墨铸铁铸造衬套，然后将衬套放入箱式电阻炉中加热到850～950℃，保温1小时；然后将加热后的衬套立即淬入250～300℃的硝盐炉中，保温1小时；再出炉水冷5分钟左右；最后检验、包装。

实施例1

将铸造好的衬套放入箱式电阻炉中加热到850℃，保温1小时，然后将加热后的衬套立即淬入250℃的硝盐炉中，保温1小时，再出炉水冷5分钟，完成热处理过程。经拉伸试验后，抗拉强度1530Mpa，延伸率为0.8%，冲击功为36J。

实施例2

将铸造好的衬套放入箱式电阻炉中加热到950℃，保温1小时，然后将加热后的衬套立即淬入300℃的硝盐炉中，保温1小时，再出炉水冷5分钟，完成热处理过程。经拉伸试验后，抗拉强度1350Mpa，延伸率为3%，冲击功为40J。

实施例3

将铸造好的衬套放入箱式电阻炉中加热到900℃，保温1小时，然后将加热后的衬套立即淬入275℃的硝盐炉中，保温1小时，再出炉水冷5分钟，完成热处理过程。经拉伸试验后，抗拉强度1412Mpa，延伸率为2%，冲击功为30J。

本发明的奥贝球铁衬套达到了以下性能特点：

1、铸造后，球化级别为GB9441-88中的1-4级；

2、铸造后，石墨大小为不粗于GB94441-88的5级；

3、硬度为HRC40-48；

4、径向压溃强度≥2000N/mm²；

5、机械性能：抗拉强度σ_b≥1200Mpa，延伸率δ≥1%，无缺口冲击功（-40℃）α_k≥35J；

本发明的奥贝球铁衬套具有高强度、高硬度、良好的冲击性、高耐磨性和抗疲劳性等优点，它的作用机理如下：

1、耐磨机理

奥贝球铁具有突出的耐磨性，如图2所示，奥贝球铁与调质钢、淬火钢、调质球铁在不同硬度水平上进行的一系列磨损试验亦证明，奥贝球铁的磨损性能高于其他三种材料。且由于奥贝球铁衬套中球状石墨的自润作用，使对磨材料的磨损量显著降低，此外，作为球铁，它与钢圆销属于异种材质对磨，故干磨条件下更优于钢-钢对磨。

2、自重和减振性能

如图3所示，由图中看出奥贝球铁的弹性模量小于钢，故在受迫振动时，它对振动体的减振速度比钢快40%左右，奥贝球铁衬套的这种减振性能使车辆的振动和噪声又有相当的改善，且自重比钢轻10%，使其不仅自身磨耗轻微，且与其他摩擦部位的磨耗均减轻。

3、耐腐性、淬透性、表面硬化性

如图4所示，奥贝球铁的耐腐蚀性优于普通钢，这对于奥贝球铁衬套和钢衬套这种形式的摩擦副极为有利，且奥贝球铁具有冷作硬化行为，可经受长期磨损，这也远远优于普钢，再加上奥贝球铁优良的淬透性、淬硬性，构成了奥贝球铁的耐磨性出众的重要机理。

本发明的热处理工艺有效地提高了衬套的性能，改善了火车运行的舒适性，提高了安全性，具有较好的市场前景。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种奥贝球铁衬套的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）、用球墨铸铁铸造衬套，进行机械加工；

步骤（2）、将衬套放入箱式电阻炉中加热到850～950℃，保温1小时；

步骤（3）、将加热后的衬套立即淬入250～300℃的硝盐炉中，保温1小时；

步骤（4）、出炉水冷5分钟左右。

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