TBT3104-2005_机车用铸铁闸瓦_铁路规范.pdf

I C s 45. 0 6 0 S 3 2 TB 中 华 人 民 共 和 国 铁 道 行 业 标 准 T B / T 3 1 0 4 - 1 0 0 5 机车用铸铁闸瓦 C a s t i r o n b r a k e - s h o e s f o r r a i l w a y l o c o m o t i v e 2 0 0 5 - 0 3 - 2 9发布2 0 0 5 - 0 7 - 0 1实施 中 华 少 L民 共 和 国 铁 道 部发布 TB/ T 3 1 0 4 -2 0 0 5 目次 言 ⋯⋯ II 范围 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 规范性引用文件 ⋯⋯ 1 技术要求 ， ， ， ， ⋯⋯ 1 试验方法 ⋯⋯ 2 检验规则 ⋯⋯ 4 标志与运输 ⋯⋯ 5 前12内JJq ll T B/ T 3 1 0 4 -2 0 0 5 月 U青 本标准由中国南车集团 戚墅堰机车车辆工艺研究所提出 并归口。 本标准起草单位 中国 南车集团戚墅堰机车车 辆工艺研究所、 铁道科学研究院机车车辆研究所、 哈 尔滨铁路局西鸡西机务段、 铁道科学研究院金属及化学研究所、 中国 北车集团大连机车车辆有限公司。 本标准主要起草人 钱坤才、 王京波、 张全惠、 何忠、 陈宁。 本标准为首次发布。 TB / T 3 1 0 4 -2 0 0 5 机车用铸铁 闸瓦 范围 本标准规定了 铁道机车用铸铁闸瓦 以下简称闸瓦 的技术要求、 试验方法、 检验规则、 标志及运输。 本标准适用于铁道机车用铸铁闸瓦， 包括灰铸铁闸瓦 含中磷铸铁闸瓦 、 高磷铸铁闸瓦和合金铸铁 闸瓦。 2 规范性引用文件 下列文件中的 条款通过本标准的引用而 成为 本标准的条款。凡是注日 期的 引用文件， 其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文 件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。 G B / T 2 2 3 . 1 2 -1 9 9 1 钢铁及合金化学分析方法 碳酸钠分离一 二苯碳酞二 阱 G B / T 2 2 3 . 5 3 -1 9 8 7 钢铁及合金化学分析方法火 焰原子吸收分光光度法测定铜量 G B / T 2 2 3 . 5 4 -1 9 8 7 钢铁及合金化学分析方法火 焰原子吸收分光光度法测定镍量 G B / T 2 3 1 . 1 -2 0 0 2 金属布氏硬 度试验 第1 部分 试验方法 G B / T 6 4 1 4 -1 9 9 9 铸件 尺寸公差与机械加工余量 G B / T 7 2 1 6 -1 9 8 7 灰铸铁金相 T B / T 1 6 6 1 -1 9 9 1 铁道车辆高磷闸瓦 T B / T 2 2 3 0 -1 9 9 1 高磷中磷闸瓦碳、 硫、 锰、 硅、 磷化学分析方法 T B / T 2 2 5 5 -1 9 9 1 高磷铸铁金相 ] B / T 7 9 4 5 -1 9 9 9 灰铸铁 力学性能试验方法 3技术要求 3 . ， 闸瓦应按本标准及经规定程序批准的图 样制造和验收。 3 . 2 高磷铸铁闸瓦由 钢背和瓦体组成， 钢背 应符合T B / T 1 6 6 1 -1 9 9 1 中2 . 1 的规定。灰铸铁闸 瓦、 合 金铸铁闸瓦为瓦体结构， 无钢背。 3 . 3 闸瓦瓦体材料采用灰铸铁、 高磷铸铁或 合金铸铁。 3 . 3 . 1 灰铸铁、 高磷铸铁、 合金铸铁闸瓦的化学成分和力 学性能见表t o 表 ， 铸铁闸瓦的化学成分和力学性能 0 1 F Ft 0 4 化 学成 分 抗 拉 强 度 硬度 HB W 1 0 / 3 0 0 0 . C w S iw M. . P - S w C u w C r MP a 灰铸铁 2. 9- 3. 51 . 8 - 2 . 20 . 6 - 1 . 2簇 1 . 0 0 . 1 5妻 1 5 01 7 9 - 2 5 5 高磷铸铁 2 . 8 -3 . 61. 5 - 2. 20. 8- 1 . 21 .3 - 2 . 0毛0 . 巧 1 5 0 1 7 9- 2 55 2 . 8 -3 . 6 1 . 2 8 -1 . 81. 2 - 1. 9镇 0 . 1 5 0. 0 70. 4- 1 . 00. 3 - 0. 92 0 0 -3 2 02 0 0 - 2 6 0 甘 笠 狩 饮 3 . 3. 2 的规定。 a 金相组织， 除了 石墨长 度应符合G B / T 7 2 1 6 -1 9 8 7 的规定外， 其余均应符合T B / T 2 2 5 5 -1 9 9 1 灰铸铁闸 瓦 石墨分布为A , B , A B , B A型， 石墨长度为3 一 5 级， 基体为 珠光体 铁素体， 铁素 体数量小于或等于1 8 T B/ T 3 1 0 4 -2 0 0 5 b 高磷铸铁闸瓦 石墨分布为A , B , A B , B A型， 石墨长度为2 一5 级， 基体为珠光体 铁素体， 铁 素体数量小于或等于1 5 ， 磷共晶不少于1 2 ， 磷共晶分布形状为1 一3 级; c 合金铸铁闸瓦 石墨 分布为A , B , A B , B A , A B E型， 石墨长度为3 一5 级， 基体为9 5 以上的 珠 光体， 硬化相为6 一巧 。 3 . 4 闸瓦与车轮的接触部位不应出现白口组织。 3 . 5 灰铸铁、 高磷铸铁和 合金铸铁闸瓦应按照4 . 6 的 规定进行耐压试验， 试验后闸瓦不应产生永久变 形和裂纹。 3 . 6 闸瓦不应有裂纹， 不应有影响装配和使用性能的 多肉、 残留 浇冒口、 粘 砂等缺陷。 3 . 7 闸瓦的 铸造尺寸公差应符合G B / T 6 4 1 4 -1 9 9 9 规定的C T 1 1 级。工作表面允许存在直径小于或 等于1 0 n m m 、 深度小于或等于4 m m和距离闸 瓦鼻部大于或等于3 0 m m的 砂眼、 气孔、 缩孔、 缩松、 夹渣、 夹砂、 凹槽， 但同一表面不可多于4 个 直径和深度小于或等于3 i n m的不计 。错箱值应小于或等于 1 . 5 m m ， 超过时可采用磨削的方法修整。 3 . 8 闸瓦工作表面 允许有深度小于或等于4 c n m 、 总表面积小于或等于1 0 工作面积的 局部凹陷。 浇 口处允许有直径小于或等于巧r n m、 深度小于或等于6 m m的 缺肉。 3 . 9 闸瓦的装配圆弧面用标准样板检 查， 瓦鼻两侧弧面至少 各有一个接触点， 合金铸铁、 高磷铸铁和 灰 铸铁闸瓦的局部间隙 应小于或等于1 . 5 n u n ， 样板四 爪与弧面间隙 应小于或等于2 . 5 二 。 3 . 1 0 闸瓦在正常使用情况下， 在规定限 度内不应断裂。高磷闸瓦在使用中 允许 存在裂纹， 掉块不 应超 过其工作面积的巧。 3 . 1 1 闸瓦制动摩擦磨耗性能应满足下列条款规定。 3 . 1 1 . ， 在紧急制动情况下， 一次停车 制动工 况下的平均摩擦因数 平均摩擦因数应符合表2 的规定。 表 2 闸瓦的平均魔擦因数 制动初始速度 I a n 儿 平均摩擦因数 灰铸铁闸瓦高磷铸铁闸瓦合金铸铁闸瓦 1 0 0 0 . 1 0 士0 . 0 4 0 . 1 3 士0 . 0 40 . 1 2 土0 . 0 4 8 00 . 1 1 士0 . 0 40 . 1 5 士0 . 0 4 0 . 1 3 士0 . 0 4 6 0 0 . 1 3 士0 . 0 4 0 . 1 7 士0 . 0 40 . 1 8 士0 . 0 4 4 00 . 1 6 士0 . 0 4 0 . 1 9 士0 . 0 40 . 2 1 士0 . 0 4 3 . 钊 2 坡道匀速持续制动工况下的瞬时摩擦因数 闸瓦推力2 0 k N ， 平均速度4 0 k m / h ， 持续制动时间1 0 m i n ， 合金铸铁、 高磷铸铁闸瓦的瞬时摩擦因 数应不低于0 . 1 1 ， 灰铸铁闸瓦的瞬时摩擦因数应不低于0 . 1 0 0 3 . 1 1 . 3 静摩擦因 数 闸瓦推力为 2 0 k N， 其静摩擦因数应不低于0 . 4 5 . 3 . 1 1 . 4 闸瓦磨耗量 在本 标准规定的 一次停车制动试验条件下， 高磷铸铁、 灰 铸铁和合金铸铁闸瓦的 磨耗量应分别不 超 过5 0 0 g , l 0 0 0 g 和4 0 0 g o 4 试验方法 4 . ， 试棒的制取 4 . 1 . 1 在原材 料和生产工艺稳定的 情况下， 同一熔化炉或同一班次生产的闸瓦在浇注后期， 按J B / T 2 TB / T 3 1 0 4 -2 0 0 5 7 9 4 5 -1 9 9 9 规定的方法浇注 单铸试棒。在原材料和生产工艺不稳定的 情况下， 每包铁水在浇注后期， 按J B / T 7 9 4 5 -1 9 9 9 规定的方法浇注单铸试棒。 4 . 1 . 2 在闸瓦本体上进行试验时， 应从与试棒同 批浇注的闸瓦中抽取。 4 . 2 拉伸试验 按J B / T 7 9 4 5 -1 9 9 9 的规定制作拉伸试样并进行拉 伸试验。 4 . 3 硬度的测定 从单铸试棒下半段切取硬度试样; 无试棒时， 则取1 块闸瓦， 在其侧面 刨去6 n m - - 1 0 m m， 在图1 所 示的4 个测点按G B / T 2 3 1 . 1 -2 0 0 2 规定的方法测定布氏 硬度， 其平均值为试验结果。 单位为毫米 图 ， 闸瓦本体硬度测点示意 4 . 4 化学分析 从试棒或任意 1 块闸瓦本体上 远离瓦背的任一位置 制取试样， 按 T B / T 2 2 3 0 -1 9 9 1 , G B / T 2 2 3 . 1 2 -1 9 9 1 , G B / T 2 2 3 . 5 3 -1 9 8 7 , G B / T 2 2 3 . 5 4 -1 9 8 7 规定的方法 进行化学成分分析。 4 . 5 金相检验 按T B / T 2 2 5 5 -1 9 9 1 或G B / T 7 2 1 6 -1 9 8 7 规定的方法制取试样， 并进行金相检验。在闸瓦本体 上取样时， 取样部位见图2 0 单位为毫米 图 2 金相试样取样部位示意 4 . 6 耐压试验 在闸瓦鼻部 瓦鼻孔内 加垫铁 施加9 0 k N的力， 保持1 m i n a 4 . 7 制动摩擦磨耗性能试验 试验方法见表 3 0 T B/ T 3 1 0 4 - 2 0 0 5 表 3 制动摩擦磨耗性能试验方法 试验 顺 序 号 试验名称 闸瓦推力 k N 踏面初始温度 ℃ 制动初始速度 6n 八 说明 1 闸瓦磨合 4 08 0 1 . 连续进行1 0 次一次停车制动试验， 然后使车 轮冷却到5 0 ℃以下 2 . 重复第 1 步， 直至闸瓦和车轮踏面接触面积大 于或等于8 0 9 6 2 一次停 车 制 动 8 0 5 0 1 . 试验〕 和 始前称重 2 . 每个速度按此顺序试验 2 次 3 . 必要时可增加试验次数， 但因此增加的磨耗量 应在结果中扣除 iw, ov , vu , }} , 4 0 , 6 0 , 8 0 , 1 0 0 3 一次停 车 制 动 4 0镇 5 0 1 0 0 , 8 0 , 6 0 , 4 0 , 4 0 , 6 0 , 8 0 , 1 0 0 1 . 每个速度按此顺序试验 2 次 2 . 试验完成后称重 3必要时可增加试验次数， 但因此增加的磨耗量 应在结果中扣除 4 坡道匀速 持续制动 2 0镇5 04 0 1 . 保持匀速 2 . 持续时间1 0 n u n 5 静摩擦 因 数 2 0成 5 0 1 . 闸瓦压紧车轮后， 对车轮逐渐施加扭矩直至车 轮转动 2 . 记录 静摩擦因数 3 . 重复第1 、 第2 步5 次， 取5 次结果的平均值作 为闸瓦的静摩擦因数 试验设备为1 1制动动力试验台。 基本试验条件为车轮踏面光洁， 模拟轴重2 3 t ， 车轮直径1 0 5 0 ， 或1 2 5 0 mm ， 单侧制动。 检 验规则 5， 闸瓦出厂前应进行下列检验 5 . ， . 1 外观 5 . 1 . 1 . 1 按3 . 6 - 3 . 8 的要求对闸瓦 表面逐一进行检查。 5 . 1 . 1 . 2 闸瓦的配合部位和外形尺寸应按3 . 9 逐批抽样检查。 5 . 1 . 1 . 2 . ， 采用电炉生产的同规格闸瓦每1 0 0 0 块为一检查批。当生产批或销售批不足1 0 0 0 块时， 以 实际生产批或销售批为一检查批。每批随机抽样不少于3 块。 5 . 1 . 1 . 2 . 2 采用冲天炉生产的闸 瓦以同 一熔化炉或同一班次的生产量为一检查批。每批随机抽样不 少于5块。 5 . 1，2 . 3 若抽样均合格， 则该批闸瓦配合部位和 外形尺寸为合格; 若有1 块不合格， 则应加倍抽样复 验。 仍有1 块不合格， 则该检查批为不合格批。此时应对该批闸瓦逐个检查， 剔除或修理不合格品; 对 修理过的不合格品重新提交检 查， 合格后方可出厂。 5 . ， . 2 抗拉强度 5 . 1 . 2 . ， 检测抗拉强度时， 先用 1 根试样进行试验， 如果符合表1 的要求， 则该批闸瓦抗拉强度为合 格; 若不 符合要求， 也不是由于5 . 1 . 2 . 2 所列原因引 起的， 则对同 一批试棒中的 另外2 根试样进行复验。 复验结果都达到要求， 则该批闸瓦抗拉强度为 合格; 若复验结果中 仍有1 根达不到要求， 则该批闸瓦抗 拉强度不合格。 5 . 1 . 2 . 2 如果由于下 列原因使试验结果不符合要求时， 则该试验无 效。此时应按5 . 1 . 2 . 1 重新试验。 a 试样有铸造缺陷; b 试样切削加工不当; 4 T B/ T 3 1 0 4 - 2 0 0 5 c 试样在试验机上安装不当， 或试验机的操作不当。 5 . 1 . 3 硬度 按4 . 3 的规定进行硬度检 验。若试验结果达到表1 的要求， 则该批闸瓦硬度为合格。 若试验结果 达不到要求， 应加倍复验。若复验结果中仍有1 根试棒或1 块闸瓦达不到要求， 则该批闸瓦硬度不合 格。 5 . 1 . 4 化学成分 高磷铸铁闸瓦和灰铸铁闸 瓦的 化学成分以磷含量为验收依据， 合金铸铁闸瓦化学成分以 铬、 铜含量 为验收依据。若试验结果达到表1 的要求， 则该批闸瓦 化学成分为合格。 若试验结果达不到要求， 应在 试棒或闸瓦上取样复验， 复验结果仍不符合要求， 则该批闸瓦化学成分不合格。 5 . ，5 金相组织 灰铸铁和高磷铸铁闸瓦以 铁素体数量、 合金铸铁闸瓦以 珠光体数量为 验收依据。 若检验结果符合 3 . 3 . 2 的 要求， 则金相组织为合格; 若不符合要求， 则在闸瓦上按图2 取样进行检验。 检验结果符合要 求， 则金相组织为合格; 否则闸瓦金相组织不合格。 5， . 6 耐压性能 取2 块闸瓦按4 . 6 进行耐压试验。 若2 块闸瓦试验结果均达到要求， 则该批闸瓦耐压性能合格; 若 其中1 块达不到要求， 则应加倍抽样复验。复验结果均符合要求， 则该批闸瓦耐压性能合格; 若仍有1 块不合格， 则该批闸瓦耐压性能不合格。 6 . 2 制动摩擦磨耗性能 5 . 2 . ， 制动摩擦磨耗性能检验为周期性检验。 5 . 2 . 2 同一种材料的闸 瓦1 年内生产量累 计达到1 0 0 0 0 块或以上时， 以1 年为1 个检验周期;; 1 年内 生 产量未达到1 0 0 0 0 块时， 以1 0 0 0 0 块为1 个检验周 期， 但检验周期不应超过3 年。在 每个检验周期内 应 至少进行1 次检验。每次检验随机抽样至少1 块， 并从5 . 1 所列 各项检验为合格的闸瓦中 抽取。 5 . 2 . 3 检验结果达到3 . 1 1 要求时， 则该项性能为合格。若有任何 1 项检验结果达不到要求， 应加倍抽 样复验。若复验仍不合格， 则本周期检 验为不合格。 5 . 2 . 4 周期检验不合格时， 检验周期相应缩短一半。连续两个周期检验均合格， 方可恢复正常检验周 期。 5 . 3 型式检验 5 . 3 . 1 型式检验包括本标准规定的全 部试验和检验项目。 5 . 3 . 2 下列情况应完成型式检验且达到本标准要求。 a 新型闸瓦; b 结构、 主要化学成分或工艺 发生改变的闸瓦; c 停产半年以上或变更生产场地而重新投人批量生产的闸 瓦; d 用户要求时。 标 志与运输 6 . ， 闸瓦背面应按图样指定的 位置铸出制造厂代号和闸 瓦类别代号 灰铸铁、 高磷铸铁、 合金铸铁闸瓦 的代号分别为H , G , J 等 永久性标记， 字迹清晰。 6 ， 2 闸瓦出厂应附产品合格证， 内容包括 a 制造厂名称、 代号; b 闸瓦型号、 名称; c 批号、 数量; d 闸瓦检验标记; e 闸瓦制动性能检验报告编号; 5 T B/ T 3 1 0 4 -2 0 0 5 f 制造年、 月; 9 执行的标准号。 在装卸、 运输过程中， 不应摔、 砸闸瓦， 以防止摔裂和掉块。