等温淬火球铁(ADI)在铁路机车制动系统衬套等零件
发布时间:2016-10-21 15:51 来源:tommy 阅读:
我国铁路机车制动基础装置由制动缸、横拉杆、叉杆、竖拉杆、闸瓦组成。也可以说,制动机构是用销子及各种衬套将上述部件活动连接的迕杆机构。过去,机车制动的销子及衬套是由45钢制造,并进行调质和表面淬火热处理,其硬度为HRC45-50。由于机车制动力大,制动频次较多,各种衬套承受凿削式磨损及磨粒绪损,服役条件恶劣。因此钢衬套磨损很快,机车每次大修几乎100%的衬套要更换。因为制动机构的各种衬套磨损后,累计的问隙最后均反映在闸瓦与车轮之问的问隙上,如超过6-7mm范围,将造成调节器卡死,制动缸失效引发严重事故。过去铁路机车大修部门曾尝试用其他材料不同热处理的钢衬套,均未取得好的效果。为了满足铁路重载大提速要求,铁路机车衬套急需选用一种新的材料取代过去一直使用的钢衬套。
选用等温淬火球铁这一新的工程材料试制机车衬套及其他耐磨件等温淬火球铁(ADI)这种新型工程材料的性能优点是综合力学性能好,耐磨性好,重量比钢轻。这些独特优点使它首先在工程结构件上得到越来越广泛应用。我国一汽早在上世纪八十年代末,就已将ADI用到重型卡车的后拖钩支承座、衬套;九十年代末又将ADI用到重型车钢板弹簧支架上。大批量生产已有二十余年历史。九十年代中期铁路货牟的斜楔也换成等温淬火球铁材料,取得显著经济效益。
石家庄伏尔凯早在2005年开始生产ADI汽车零件。我们生产的重卡的钢板弹簧支架和后拖钩——支承座、衬套选用等温淬火球铁制造,其工况与铁路机车衬套的工况相当。特别需要指出的是ADI具有极好的耐磨抗磨性。大最试验表明等温淬火球铁,其耐磨性比任何同等硬度的钢都好。这是因为其基体组织为硬度较高的钊‘状铁素体和有加工硬化效果的富碳奥氏体所致。ADI材料是生产高磨损构件的理想材料。
为了进一步验证等温淬火球铁销套的耐磨、抗磨性能,戚墅堰机车车辆工艺研究所曾进行了材料磨粒磨损试验。试验结果表明,ADI材料的耐磨性是正火ZG230-450的2.5倍。
1990年美国政府发表关于ADI研究的一份政府报告中,将非台金化ADI与等温淬火钢以及调质球铁进行了销盘培粒磨损试验对比,结果在同等硬度下,ADI比对比组的耐磨性优越。ADI耐磨性对硬度下降敏感性小,更便于兼顾其他力学性能。ADI本身高度耐培,且耐唐性比同等硬度的钢要好得多。
国外ADI新材料在铁路上的使用,开始于上世纪70年代中期。芬兰、德国用于铁路车轮。美国用于铁路货车斜楔等零部件制造。我国的ADI铁路货车斜楔于上世纪九九十年代中期用于铁路上。石家庄伏尔凯铸件开发有限公司从2008~2010年,经过两年多的试验,成功地将ADI材料用到我斟铁路机车制动基础装置衬套、球面席、球头及下摩擦板隔套等零件上。于2010年夏通过铁道部的认定,并取得了生产资质。