Effect of Heat Treatment on Microstructure and Properties of Brake Disc for High-Speed Trains with 350 km/h

Li Kaixin; Deng Wei; Wen Hui; Yu Liangji; Wu Dongsheng; Wang Fuming

doi:10.20057/j.1003-8620.2022-00228

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Effect of Heat Treatment on Microstructure and Properties of Brake Disc for High-Speed Trains with 350 km/h

Forming and Phase Transition | 更新时间：2026-01-21

- Effect of Heat Treatment on Microstructure and Properties of Brake Disc for High-Speed Trains with 350 km/h
- Special Steel Vol. 44, Issue 4, Pages: 80-87(2023)
- 作者机构：
  
  1.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083
  2.南京钢铁股份有限公司，南京 211500
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2022-00228
  CLC： TG142.1
- Received：07 December 2022，
  
  Published：01 August 2023
- 稿件说明：
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李凯昕,邓伟,文辉等.热处理对时速350 km/h列车制动盘材料组织及性能的影响[J].特殊钢,2023,44(04):80-87.

Li Kaixin,Deng Wei,Wen Hui,et al.Effect of Heat Treatment on Microstructure and Properties of Brake Disc for High-Speed Trains with 350 km/h[J].Special Steel,2023,44(04):80-87.
李凯昕,邓伟,文辉等.热处理对时速350 km/h列车制动盘材料组织及性能的影响[J].特殊钢,2023,44(04):80-87. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2022-00228.

Li Kaixin,Deng Wei,Wen Hui,et al.Effect of Heat Treatment on Microstructure and Properties of Brake Disc for High-Speed Trains with 350 km/h[J].Special Steel,2023,44(04):80-87. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2022-00228.

摘要

随着列车高速化发展，对列车性能要求愈来愈高，尤其是制动系统中的制动盘性能。本文以锻钢制动盘材料为研究对象，进行了不同淬火、回火温度对比试验。结果表明，随淬火温度增加，强度提高，均可达1 100 MPa以上；而冲击功呈下降趋势。考虑强韧性匹配度，选择890～920 ℃淬火温度。随回火温度升高，强度降低，韧性升高；在650 ℃时，强韧性匹配较好，抗拉强度和屈服强度可达1 274、1 204 MPa，冲击功达43 J。综合考虑，推荐选取中间温度650 ℃为合适回火温度。

Abstract

With the development of high-speed trains， the requirements for performance of trains are getting higher and higher， especially the performance of brake discs in braking systems.This paper studied the forged steel brake disc material， the comparative tests of different quenching and tempering temperatures were performed；The results show that quenching temperature increase resulted in the strength rising， which could reach more than 1 100 MPa， on the contrary， the impact energy values show a downward trend. With consideration of the matching degree of strength and toughness， 890-920 °C is selected as the appropriate quenching temperature range. At 650℃， the strength and toughness match is better， and the tensile strength and yield strength can reach 1 274，1 204 MPa， and the impact power is up to 43 J. Considering comprehensively， it is recommended to choose the intermediate temperature of 650 ℃ as the appropriate tempering temperature.

关键词

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高鸣，陈跃，张永振 . 高速铁路刹车片的研究现状与展望［J］. 热加工工艺， 2010 ， 39 （ 24 ）： 113 - 115 .

芦金宁，韩建民，李荣华，等 . 300km/h高速列车高纯净锻钢制动盘材料的研究［J］. 铁道学报， 2003 （ 6 ）： 108 - 111 .

李继山，刘涛，李和平，等 . 380 km/h高速列车轮装制动盘研制［J］. 铁道机车车辆， 2013 ， 33 （ 1 ）： 1 - 4 .

钱坤才，刘颖，阙红波 . 高速列车铸钢制动盘材料的研究［J］. 粉末冶金材料科学与工程， 2009 ， 14 （ 4 ）： 250 - 254 .

严运涛，钱坤才 . 高速动车组铸钢制动盘热处理工艺研究［J］. 机车车辆工艺， 2013 （ 1 ）： 12 - 13+22 .

王飞，李培署，于钦顺 . 高速列车锻钢制动盘的组织与性能［J］. 金属热处理， 2015 ， 40 （ 12 ）： 40 - 43 .

支运龙 . 高速列车轮装锻钢制动盘结构与工艺设计［D］. 北京：北京交通大学， 2017 .

李志强，韩建民，支运龙，等 . 250km/h动车组轴装锻钢制动盘研制［C］. 和谐共赢创新发展——旅客列车制动技术交流会论文集， 2017 ： 142 - 147 .

石晓玲 . 高速列车锻钢制动盘热疲劳寿命评估研究［D］. 北京：北京交通大学， 2016 .

孙春华 . ZDPH高纯净锻钢制动盘材料热处理工艺及组织性能研究［D］. 北京：北京交通大学， 2009 .

李曌祎，巨佳，王章忠，等 . 23CrNiMoV锻钢制动盘的微观组织和冲击韧性研究［J］. 热加工工艺， 2017 ， 46 （ 18 ）： 79 - 82+85 .

汤忖江，陈蕴博，左玲立，等 . 高速列车制动盘材质应用现状和研究进展［J］. 材料导报， 2018 ， 32 （ S1 ）： 443 - 448 .

蒋乔，曾云，胡瑞海，等 . DOE（试验设计）在提升30CrNiMo钢调质棒材冲击功的应用［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 5 ）： 82 - 85 .

宋孟超 . 锻钢磨球组织转变与性能的研究［D］. 天津：河北工业大学， 2020 .

古原忠 . 钢中马氏体和贝氏体基体组织的特征［J］. 热处理， 2009 ， 24 （ 2 ）： 16 - 21 .

付锡彬，陈子豪，张可，等 . 淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响［J］. 金属热处理， 2022 ， 47 （ 4 ）： 122 - 128 .

王存宇，时捷，曹文全，等 . 含碳量对淬火-配分-回火工艺处理钢力学性能的影响［J］. 热加工工艺， 2011 ， 40 （ 22 ）： 158 - 161+165 .

秦世斌，杨聪俐，赵大力，等 . 淬火和回火温度对GX160CrMoV12钢显微组织和力学性能的影响［J］. 郑州大学学报（工学版）， 2021 ， 42 （ 3 ）： 70 - 75 .

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