【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械铸造，具体是一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺。
技术介绍
1、随着高速铁路技术的迅猛发展，对列车运行的安全性、稳定性和舒适性提出了更高的要求。其中，铁垫板作为高铁扣件系统的关键部件，承受着来自轨道和列车的巨大压力和振动，因此其耐久性和力学性能显得尤为重要。现有技术中，通常采用合金配制方法制备得到的铁垫板由于合金配方优化不足、热处理工艺控制不精确、孕育剂抗氧效果不佳，使得制备得到的铁垫板存在力学性能较差、耐久性不足等问题，限制了铁垫板的应用。
2、综上所述，制备一种高铁扣件用高耐久铁垫板具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，以解决现有技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，包括以下步骤：
4、s1：将铸铁原料中加入增碳剂进行熔炼处理，随后进行冶炼处理、精炼除杂、冷却、出炉，得到铸铁原液；
5、s2：(1)将铸铁原液中加入球化剂进行球化处理，得到球磨铸铁液a；(2)将球磨铸铁液a加入抗氧孕育剂依次进行一次孕育、二次孕育、三次孕育，得到球磨铸铁液b；
6、s3：将球墨铸铁液b经过浇铸成型、热处理、出炉，得到铁垫板a；
7、s4：将铁垫板a浸入复合电镀液中，进行双脉冲电镀处理，洗净，氮气吹干，固化，得到铁垫板。
8、较为优化地，所述球磨铸铁液b的
9、较为优化地，s1中，所述熔炼处理的温度为1500～1550℃，熔炼处理的时间为30～60min；所述冶炼处理的温度为1450～1500℃；所述精炼除杂的温度为1400～1450℃；
10、所述增碳剂包括石墨化增碳剂、硅锰合金的一种或多种；所述增碳剂的加入量占铸铁原液的1.2wt％～2.5wt％。
11、方案中，在铸铁原料熔炼过程中引入石墨化增碳剂、硅锰合金的一种或多种。石墨化增碳剂可以提高铁液碳含量、改善石墨分布形态、减少铁液氧化、防止铁液收缩、降低生产成本。硅锰合金能够有效去除铁液中的氧，提高铁液的纯净度，以此提高力学性能、促进石墨化。
12、较为优化地，s2中，所述球化处理的工艺采用盖包法，温度为1450～1500℃；所述球化剂包括fesimg6re2；所述球化剂的加入量占球磨铸铁液a的0.9wt％～1.5wt％；
13、所述一次孕育的过程中，抗氧孕育剂的颗粒度为4～8mm，加入量占球磨铸铁液b的0.1wt％～0.3wt％；
14、所述二次孕育的过程中，抗氧孕育剂的颗粒度为2～5mm，加入量占球磨铸铁液b的0.2wt％～0.5wt％；
15、所述三次孕育的过程中，抗氧孕育剂的颗粒度为1～3mm，加入量占球磨铸铁液b的0.4wt％～0.8wt％。
16、方案中，采用了三次孕育，三次孕育过程中所加抗氧孕育剂的颗粒度、与球磨铸铁液b的占比都不同。一次孕育主要作用是促进石墨的形核和细化。在这个阶段，加入较大颗粒度和较小量的抗氧孕育剂进行初步孕育，能够在铁液中形成大量的石墨晶核，为后续的石墨生长提供基础。同时，抗氧孕育剂还能有效减少铁液中的氧含量，防止氧化夹杂物的形成，提高铁液的纯净度和流动性。
17、二次孕育主要是为了进一步细化石墨组织，提高石墨球的圆整度和均匀性。在这个阶段，通过加入比一次孕育更细小的抗氧孕育剂颗粒和稍多的量，可以在铁液中形成更多的石墨晶核，促进石墨的均匀分布和细化。同时，二次孕育还能增强铁液的凝固能力，减少缩孔和缩松等缺陷的产生。
18、三次孕育主要是为了巩固前两次孕育的成果，确保石墨组织的最终形态和质量。在这个阶段，通过加入更小颗粒度和更多量的抗氧孕育剂，可以进一步细化石墨组织，提高力学性能和加工性能。同时，三次孕育还能减少白口倾向和裂纹等缺陷。
19、较为优化地，所述抗氧孕育剂的制备方法，包括以下步骤：
20、s1：改性有机硅树脂的制备：将双马来酰亚胺、有机锡加入四氢呋喃中，在55～75℃下加热30～60min，加入1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷在95～110℃下反应12～14小时，减压蒸馏、过滤、干燥，得到氨基树脂；依次将2-叔丁基-6-甲基苯酚、卡宾二硼酸、氨基树脂加入乙腈中，室温下搅拌反应12～24小时，蒸发溶剂，得到改性有机硅树脂；
21、s2：改性涂料的制备：依次将纳米氧化铝、碳化硅粉、纳米二氧化硅、改性有机树脂、纳米铝粉、玻璃粉加入二甲苯中，搅拌混合、研磨、过滤，加入甲基乙醇胺混合均匀得到厚度为20±4μm的改性涂料；
22、s3：抗氧孕育剂的制备：将厚度为20±4μm的改性涂料采用空气喷涂法喷涂孕育剂，在室温中固化24～30小时，得到抗氧孕育剂。
23、进一步方案中，孕育剂包括fesi75孕育剂。
24、其中，所述研磨过程中，以氧化锆研磨珠以2200～2700r/min研磨30～40min。
25、较为优化地，方案中引入抗氧孕育剂，将双马来酰亚胺中乙烯基、有机锡作为催化剂加入四氢呋喃溶剂中与1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的硅氧烷发生反应，生成含有氨基的树脂。随后，利用2-叔丁基-6-甲基苯酚中的酚羟基、卡宾二硼酸作为缩合剂，将氨基树脂进一步改性，得到具有抗氧化性能的改性有机硅树脂。通过改性有机硅树脂与无机填料、固化剂结合来制备改性涂料，制备得到的改性涂料以喷涂、固化的方式将两者紧密结合，能弥补孕育剂本身抗氧化性能的不足，进而促进石墨形核与细化、改善铁垫板的力学性能以及耐久性。
26、较为优化地，所述氨基树脂的原料中包括以下质量份原料：6～9份双马来酰亚胺、0.3～0.5份有机锡、35～45份四氢呋喃、2～3份1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷；
27、所述改性有机硅树脂的原料中包括以下质量份原料：2～3份2-叔丁基-6-甲基苯酚、0.2～0.4份卡宾二硼酸、9～12份氨基树脂、35～45份乙腈；
28、所述厚度为20±4μm的改性涂料的原料中包括以下质量份原料：3～4份纳米氧化铝、2～3份碳化硅粉、1～1.5份纳米二氧化硅、5～6份改性有机树脂、0.5～1.2份纳米铝粉、1～2份玻璃粉、30～40份二甲苯、6～7份甲基乙醇胺。
29、方案中，玻璃粉为低熔点玻璃粉。
30、较为优化地，s3中，所述浇铸成型的温度为1450～1490℃，所述热处理的工艺具体为：浇铸成型后，在800～900℃下加热1～2小时，随后以5～7℃/min的速度降至400本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：所述球磨铸铁液B的成分包括以下元素，按质量百分比计：2.5％～3.8％碳，1.5％～2.5％硅，1.0％～1.4％铬，1.2％～2.3％铌，0.03％～0.06％镁、0.02％～0.03％稀土元素、锰≤0.45％，其余为铁和不可避免杂质≤0.04％。
3.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：S1中，所述熔炼处理的温度为1500～1550℃，熔炼处理的时间为30～60min；所述冶炼处理的温度为1450～1500℃；所述精炼除杂的温度为1400～1450℃；所述增碳剂包括石墨化增碳剂、硅锰合金的一种或多种；所述增碳剂的加入量占铸铁原液的1.2wt％～2.5wt％。
4.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：S2中，所述球化处理的工艺采用盖包法，温度为1450～1500℃；
5.根据权利要求4所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工
6.根据权利要求5所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：所述氨基树脂的原料中包括以下质量份原料：6～9份双马来酰亚胺、0.3～0.5份有机锡、35～45份四氢呋喃、2～3份1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷；
7.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：S3中，所述浇铸成型的温度为1450～1490℃，所述热处理的工艺具体为：浇铸成型后，以800～900℃下加热1～2小时，随后以5～7℃/min降至400～480℃，保温1～2小时，冷却。
8.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：所述复合电镀液的制备方法，包括以下步骤：将硫酸亚铁、溴化钾、氯化钠、柠檬酸、硫酸锰、硅粉加入去离子水中，在15～30℃下搅拌15～20min，得到复合电镀液；
9.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：S4中，所述固化过程中，固化炉的设定温度值为210±5℃，设定温度根据环境温度的变化设定，当环境温度>20℃时，固化炉温度设置205℃～210℃；当环境温度<20℃时，固化炉设定温度设置210℃～215℃。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺制备得到的铁垫板。
...【技术特征摘要】
1.一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：所述球磨铸铁液b的成分包括以下元素，按质量百分比计：2.5％～3.8％碳，1.5％～2.5％硅，1.0％～1.4％铬，1.2％～2.3％铌，0.03％～0.06％镁、0.02％～0.03％稀土元素、锰≤0.45％，其余为铁和不可避免杂质≤0.04％。
3.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：s1中，所述熔炼处理的温度为1500～1550℃，熔炼处理的时间为30～60min；所述冶炼处理的温度为1450～1500℃；所述精炼除杂的温度为1400～1450℃；所述增碳剂包括石墨化增碳剂、硅锰合金的一种或多种；所述增碳剂的加入量占铸铁原液的1.2wt％～2.5wt％。
4.根据权利要求1所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：s2中，所述球化处理的工艺采用盖包法，温度为1450～1500℃；
5.根据权利要求4所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工艺，其特征在于：所述抗氧孕育剂的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种高铁扣件用高耐久铁垫板的加工工...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟高飞，张博，徐鑫，吴元炸，
申请(专利权)人：台州大华铁路材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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