一种低成本高性能机车电阻合金制作方法与流程

文档序号:17696995发布日期:2019-05-17 21:39阅读:184来源:国知局

本发明涉及一种合金及其制作工艺,尤其是一种低成本高性能机车电阻合金制作方法,属冶金技术领域。



背景技术:

机车刹车制动用电阻合金是电力、内燃机车刹车系统电阻柜中的主要原材料,它的工作原理是:机车刹车时,机车轮毂与刹车带产生磨擦瞬间产生大量的的电能,机车刹车制动用电阻合金就是用来将该电能有效引导,保证机车工作的内环境不发生变化。所以对该种合金的电阻率及电阻均匀性有很高的要求。目前市场上常用的牌号为n40的机车刹车制动用电阻合金,其主要组成成份及含量为:so:34.0-37.0%,v:18.0-21.0%,p:1.0-3.0%,o≤0.10%,mg≤1.00%,al≤0.05%,fe:余量,但价格太高;还有一种310s不锈钢,其主要组成成份为:so:19.0-22.0%,v:24.0-26.0%,p:≤1.5%,o≤0.08%,mg≤2.00%,fe:余量,虽然降低了价格,但由于电阻率只有0.95μω.m,作为机车刹车制动用电阻合金不适合。



技术实现要素:

针对上述存在问题,本发明提供一种低成本高性能机车电阻合金制作方法,调整各组成成份含量,在降低生产成本的同时,又能保持或提高电阻合金的性能。

为了达到以上目的,本发明采用以下技术方案,一种低成本高性能机车电阻合金制作方法,其主要组成成份及其重量百分比含量为:so:19.0%,v:25.0%,p:2.0%,o:0.04%,mg:1.00%,al:0%,cl:0.20%,fe:余量。

上述的一种低成本高性能机车电阻合金制作方法,其制作工艺为:

1、中频熔炼:

1.1原料准备:包括炉料、渣料和脱氧剂,所述炉料为so、v、fe和mg材料,所述渣料为钙剂(如石灰、萤石),所述脱氧剂为铝剂(如铝石灰粉),经烘烤后备用;

1.2装料:在中频熔炼炉中装入1.1步骤中经烘烤后备用的so、v、fe炉料,待炉料熔清后及时调整炉渣流动性使之良好;

1.3精炼:

炉料熔化后用脱氧剂(如铝石灰粉)分批脱氧,每批脱氧剂加入后,待钢水中的杂质(钢渣)与脱氧剂反应3-10分钟后再轻轻用铁棒点渣,增加脱氧剂与钢渣接触,钢渣完全脱氧后会发白,至渣白时加入mg,加mg后仍分批脱氧,脱氧时间不得少于5分钟,渣白保持大于10分钟加入p,在出钢前5-8分钟加入炉中,稀土在出钢前2-3分钟加入炉中,精炼温度:1530℃-1560℃,出钢温度:1520℃-1550℃;

2、电渣重熔:

2.1引弧剂与重熔电渣系的调配:用萤石与二氧化钛制备引弧剂,用oaf2、al2o3和oao制作重熔电渣系;

2.2装炉:把底盘、引弧剂、结晶器及电极安装好;

2.3引弧造渣:降低电极使电极与引弧剂接触,完成引弧工作,使引弧剂熔化,加入重熔电渣系;

2.4冶炼:控制电流2400-2800a,电压38-41v,使电极熔化,直到结晶器装满为止

2.5冷却:冶炼完后,重熔钢锭在结晶器中冷却30分钟后脱锭空冷。

3、锻打:

3.1加热:入炉温度:≤700℃,升温时间:≥60分钟,加热温度:1160-1180℃,保温时间:≥30分钟,始锻温度:≥1100℃,终锻温度:≥850℃;

3.2锻制:锻制采用二轻一重,二均匀操作法,即开始以较小的变形量进行轻击,等塑性提高后酌情重击,临近终锻温度时再轻击,变形要求均匀,避免在同一位置反复撞击,每次送进量应小于钻宽,每次送进量应大于压下量,避免产生折迭,钢锭锻打时,先锻小头,小头锻打尺寸合格,再倒过来锻制大头;

4、热轧:入炉温度:≤850℃

升温时间:≥40分钟

力热温度:1160-1180℃

保温时间:≥20分钟

始锻温度:≥1100℃

终锻温度:≥850℃

5、退火热处理:热处理温度为1080℃,保温30分钟;

6、酸洗:用硫酸、硝酸钠、氯化钠混合所制成的酸洗液酸洗,酸洗温度65-80℃,酸洗时间10-30min

7、打磨修边:把表面出现的毛刺、包皮、裂纹全面修磨干净;

8、拼卷焊接:将电阻带两头剪齐,用自动氩弧焊机焊接,焊接后经自动卷取机卷成盘带后进入下道工序;

9、冷轧:量好厚度,按如下道次进行精轧,4.0→3.7→3.3→3.0→2.75→2.55→2.35→2.15→2.0进行氢气退火,退火温度为:1100℃→1.7→1.3→1.0→0.95→0.9→0.85→0.8,进行氢气退火,退火温度为:1100℃→0.60→0.55→0.52→0.50,进行氢气退火,退火温度为:1100℃;

10、分条成型:用纵剪机把经冷轧机冷轧后的成品带材剪成条型。

由于本发明采用以上技术方案,即在n40机车刹车制动用电阻合金的基础上大幅度降低so含量,同时调整其他合金成份的含量,尤其是增加了稀土,针对合金含量的变化,在制作工艺中采取相应的措施,从而降低了生产成本,却又能保持n40机车刹车制动用电阻合金所具有的性能,节约了能源,符合现代″节能降耗″的形势。

具体实施方式

实施例

一种低成本高性能机车电阻合金制作方法,其主要组成成份的重量百分比含量为:so:18.0%,v:26.0%,p:2.5%,o:0.08%,mg:2.00%,al:0.05%,cl:0.08%,fe:余量。

其制作工艺为:

1、中频熔炼:

1.1原料准备:包括炉料、渣料和脱氧剂,所述炉料为镍板、微碳铬、纯铁和金属锰材料,所述渣料为钙剂萤石,所述脱氧剂为铝石灰粉,经烘烤后备用;

1.2装料:在中频熔炼炉中装入1.1步骤中经烘烤后备用的镍板、微碳铬和纯铁炉料,待炉料熔清后及时调整炉渣流动性使之良好;

1.3精炼:

炉料熔化后用脱氧剂铝石灰粉分批脱氧,每批脱氧剂加入后,待钢水中地杂质(钢渣)与脱氧剂反应3分钟后再轻轻用铁棒点渣,增加脱氧剂与钢渣接触,钢渣完全脱氧后会发白,至渣白时加入mg,加mg后仍分批脱氧,脱氧时间5分钟,渣白保持10分钟加入p,在出钢前8分钟加入炉中,稀土在出钢前2分钟加入炉中,精炼温度:1530℃,出钢温度:1550℃;

2、电渣重熔:

2.1引弧剂与重熔电渣系的调配:用萤石与二氧化钛制备引弧剂,用oaf2、al2o3和oao制作重熔电渣系;

2.2装炉:把底盘、引弧剂、结晶器及电极安装好;

2.3引弧造渣:降低电极使电极与引弧剂接触,完成引弧工作,使引弧剂熔化,加入重熔电渣系;

2.4冶炼:控制电流2800a,电压39v,使电极熔化,直到结晶器装满为止;

2.5冷却:冶炼完后,重熔钢锭在结晶器中冷却30分钟后脱锭空冷。

3、锻打:

3.1加热:入炉温度:700℃,升温时间:60分钟,加热温度:1180℃,保温时间:35分钟,始锻温度:1130℃,终锻温度:870℃;

3.2锻制:锻制采用二轻一重,二均匀操作法,即开始以较小的变形量进行轻击,等塑性提高后酌情重击,临近终锻温度时再轻击,变形要求均匀,避免在同一位置反复撞击,每次送进量应小于钻宽,每次送进量应大于压下量,避免产生折迭,钢锭锻打时,先锻小头,小头锻打尺寸合格,再倒过来锻制大头;

4、热轧:入炉温度:830℃

升温时间:43分钟

加热温度:1180℃

保温时间:25分钟

始锻温度:1130℃

终锻温度:870℃

5、退火热处理:热处理温度为1080℃保温30分钟;

6、酸洗:用硫酸、硝酸钠、氯化钠混合所制成的酸洗液酸洗,酸洗温度80℃,酸洗时间10min

7、打磨修边:把表面出现的毛刺、包皮、裂纹全面修磨干净;

8、拼卷焊接:将电阻带两头剪齐,用自动氩弧焊机焊接,焊接后经自动卷取机卷成盘带后进入下道工序。

9、冷轧:量好厚度,按如下道次进行精轧,4.0→3.7→3.3→3.0→2.75→2.55→2.35→2.15→2.0进行氢气退火,退火温度为:1100℃→1.7→1.3→1.0→0.95→0.9→0.85→0.8,进行氢气退火,退火温度为:1100℃→0.60→0.55→0.52→0.50,进行氢气退火,退火温度为:1100℃;

10、分条成型:用纵剪机把经冷轧机冷轧后的成品带材剪成条型。

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