[发明专利]一种高稳定耐摩擦列车制动盘及其制备方法

权利要求书

1.一种高稳定耐摩擦列车制动盘的制备方法，其特征在于：以质量百分比计，其原料及配比如下：

包括以下步骤：

S1. 合金熔炼：采用电炉进行分段熔炼，首先将铁水加热到1650~1720℃，使其充分熔化，得到钢水；随后将充分熔化后的钢水转移到精炼炉中，并升温到1780~1860℃后，将按质量百分比配好的Ti、Mn、V、Cr、W、Mo、Cu、P、S和Nb元素加入精炼炉中进行精炼，得到精炼钢水；

S2. 合金铸造：向精炼钢水中加入造晶剂，随后浇铸成锭；

S3. 合金复合锻造：采用自由锻进行锻造开坯；随后采用热-温间歇式多步碾环锻造工艺制坯，获得锻造坯；

S4. 性能热处理：将得到的锻造坯进行等温退火-淬火-中温回火三段性能热处理，即得到的高稳定耐摩擦列车制动盘材料；

所述造晶剂的制备方法为：

S01. 按原子比32:5:3配比粒径为50~100nm的Fe粉、Nb粉和Cr粉置于高能球磨机中，在800~1000rpm球磨5~12h，得到混合粉料；

S02. 将球磨好的混合粉料置于真空管式炉中在3×10^-3~1×10^-3MPa、1480~1520℃、保温2~3h，随后炉冷至室温；

S03. 将S02炉冷后的混合粉末置于浓度为1.2~1.8 mol/L、42~53℃的水合肼溶液中浸蚀18~29h，随后过滤，用酒精超声清洗，烘干得到球壳结构纳米造晶剂；

获得的所述高稳定耐摩擦列车制动盘材料的微观组织为回火马氏体+粒状贝氏体+晶内弥散分布的超细三元Laves相；

所述晶内弥散分布的超细三元Laves相的成分为Fe₃₂Nb₅Cr₃；

所述Fe₃₂Nb₅Cr₃的粒径范围为5-95nm。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定耐摩擦列车制动盘的制备方法，其特征在于：S2中，浇铸过程中控制浇铸温度为1500~1630℃。

3.根据权利要求1所述的一种高稳定耐摩擦列车制动盘的制备方法，其特征在于：S3中，采用自由锻进行锻造开坯的始锻温度为1380℃，终锻温度为1150℃，锻造比大于4:1。

4.根据权利要求1所述的一种高稳定耐摩擦列车制动盘的制备方法，其特征在于：S3中，热-温间歇式多步碾环锻造工艺为：第一步热碾环锻造：变形量70~80%、锻造开始温度为1100℃、终锻温度为950℃；第二步温碾环锻造：变形量20~30%、锻造开始温度为900℃、终锻温度为850℃。

5.根据权利要求1所述的一种高稳定耐摩擦列车制动盘的制备方法，其特征在于：S4中，等温退火-淬火-中温回火三段性能热处理的工艺为：等温退火：加热到1000~1050℃保温1~1.5h，随后炉冷至750~780℃保温4~5h，最后空冷至室温；淬火：加热到1050~1070℃保温0.5~0.8h，随后油冷至室温；回火：加热到650~680℃保温6~8h，随后炉冷至室温。