超低温高韧性球墨铸铁QT400—18AL的研究及应用.pdfVIP

学兔兔 学兔兔 铸造 马敬伸等：超低温高韧性球墨铸铁QT400—18AL的研究及应用 转向架轴箱受力复杂，既有线路对车体的冲击与振动， 同时要求其冲击功与一20℃时冲击功相 同 (≥12J)， 又有轮轨间的阻力摩擦与车轮蛇行运动抗力 ，皆集 中 这与球墨铸铁的冲击韧性随温度降低而下降的趋势相 作用在转向架轴箱上。其重要性与可靠性处于列车设 悖，故技术难度较大。 计的关键位置 ，是关系到列车行驶安全的重要部件 ， 2．2 抗拉强度与低温冲击值 性能要求极其苛刻。华德公司2010年研制成功高速列 要求QT400．18AL在一40℃、一50℃的冲击功值达 车转向架EN．GJS．400—18U—LT (一40℃)超低温 、高韧 到≥12J时，其常温抗拉强度仍达~11400MPa。 性球墨铸铁转向架轴箱，并于2011年4月通过铁道动联 球墨铸铁的常温抗拉强度与低温冲击功是相互制 办审核和批准，获得生产许可证，成为CRH380型高速 约的关系，有低温冲击功要求的球墨铸铁 ，不仅低温 列车转向架轴箱国内唯一具有资质生产的企业，也是 冲击功 比常温冲击功低 ，且其常温抗拉强度也低。这 国内唯一对该产品有 自主知识产权的企业。 ． 在 国家标准中QT400．18AR与QT400．18AL的对比中有 所体现。如表1所示。 ． ． 2 超低温高韧性球墨铸铁的技术难度 ． 由表1可知，QT400．1BAR与QT400．18AL相比，冲 2．1 超低温与高韧性 击功由15J降至12J，抗拉强度要求也降低10～20MPa。 要求QT400—18AL在一40℃、一50℃下有冲击性能 由表2可知，抗拉强度与低温冲击功的制约关系，也可从 要求，其冲击功大于或等于一20℃时的冲击功，称为 另外两个牌号 的性能对 比上看出，在QT400—18AL牌号 超低温高韧性球墨铸铁 。 与QT350．22AL牌号对比中，QT350．22AL有_40℃低温 至 今 为止 ，对 牌 号 为EN．GJS．400—18U．LT或 冲击功要求，但抗拉强度仅要求350MPa，QT400．18AL QT400．18AL的低温韧性球墨铸铁 ，仅有一20℃的低温 的抗拉强度为400MPa时，其低温冲击功的要求仅限 冲击功的要求。现在要求一40℃或一50℃下有冲击功， 于一20℃ 。 表1 有低温冲击功要求的球墨铸铁对抗拉强度的影响 (附铸试样) Table1Theeffectofductileironwithlow temperatureimpactenergyontensilestrength 表2 QT400—18AL与QT350—22AL两牌号中抗拉强度与低温冲击功的关系对比 (附铸试样) Table2ThecomparisonoftensilestrengthandlowtemperatureimpactenergyofQT400-18ALandQT350—22AL 由于抗拉l生能与低温韧性相互制约的关系，至今尚 温时的冲击功，还包括其塑性一脆性临界转变温度和冲 未有QT400．18AL (一40℃)与QT350．22AL (～50℃) 击功．温度的转变速率。 的牌号，因此对于QT400．18AL球墨铸铁在保持抗拉强 冲击性能是测定材料在快速变形下其抵抗变形的 度400MPa下，具有一40℃和一50℃低温冲击功的要求， 能力 ，用断裂时所吸收的能量来表示。 是对材质性能的挑战，加上前面要求的一40℃的冲击 冲击功是试样断裂时的总功，它 由弹性变形时 功能与一20℃冲击功相等 ，难度更大。 的弹性功 、塑性变形时的塑性功和