一种地铁车轮用钢及车轮生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112322979A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011223060.1C22C38/06(2006.01)(22)申请日2020.11.05C22C38/46(2006.01)C22C33/04(2006.01)(71)申请人宝武集团马钢轨交材料科技有限公C21D9/34(2006.01)司C21D6/00(2006.01)地址243000安徽省马鞍山市马鞍山经济技术开发区银黄东路700号(72)发明人国新春陈刚肖峰张磊邓荣杰宁珅程德利王健王志刚吴争(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人任晨晨(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种地铁车轮用钢及车轮生产方法(57)摘要本发明提供了一种地铁车轮用钢及车轮生产方法，成分：C0.60‑0.64％、Si0.20‑0.37％、Mn0.60‑0.80％、P≤0.015％、S≤0.015％、Cr0.10‑0.15％、Ni0.10‑0.20％、Al0.01‑0.03％、V0.05‑0.15％、N50‑90ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明通过优化设计元素的用量比及控制电炉炼钢、毛坯热成形节奏和热处理，提高车轮性能。相比传统CL60车轮钢，在轮辋韧性水平基本相当的前提下，能够显著提高车轮轮辋强度、韧性，从而有效提高了抗滚动接触疲劳性能，降低失圆、剥离发生的概率，提高车辆运行品质及安全性。CN112322979ACN112322979A权利要求书1/1页1.一种地铁车轮用钢，其特征在于，所述地铁车轮用钢包括以下质量百分比元素：C0.60-0.64％、Si0.20-0.37％、Mn0.60-0.80％、P≤0.015％、S≤0.015％、Cr0.10-0.15％、Ni0.10-0.20％、Al0.01-0.03％、V0.05-0.15％、N50-90ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的地铁车轮用钢，其特征在于，所述地铁车轮用钢，包括以下质量百分比元素：C0.60-0.64％、Si0.20-0.37％、Mn0.60-0.80％、P≤0.015％、S≤0.015％、Cr0.10-0.15％、Ni0.10-0.20％、Al0.01-0.015％，V0.10-0.15％，N50-70ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的地铁车轮用钢，其特征在于，所述地铁车轮用钢，包括以下质量百分比元素：C0.60-0.64％、Si0.20-0.37％、Mn0.60-0.80％、P≤0.015％、S≤0.015％、Cr0.10-0.15％、Ni0.10-0.20％、Al0.015-0.030％，V0.05-0.10％，N70-90ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。4.一种车轮生产方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述地铁车轮用钢生产车轮，所述车轮生产方法包括电炉冶炼工序和热处理工序。5.根据权利要求4所述的车轮生产方法，其特征在于，所述电炉炼钢工序：将原料加入电炉中进行熔炼，当钢水温度到达1650℃以上，且钢水为了保证脱氧效果和生产经济性，C元素含量达到0.09％～0.30％，P元素含量≤0.008％后即可出钢。6.根据权利要求5所述的车轮生产方法，其特征在于，在出钢过程中全程开底吹氩强搅，氩气的流量≥30Nm3/h。7.根据权利要求4所述的车轮生产方法，其特征在于，在生产过程中，控制车轮毛坯热成形节奏，保证热成形前的车轮毛坯表面温度≥1000℃，保证热成形后的车轮毛坯表面温度≥870℃。8.根据权利要求4所述的车轮生产方法，其特征在于，所述的热处理工序为：首先在840-860℃保温2.0-3.5小时后，轮辋喷水冷却，最后在480-510℃回火处理4.0-5.0小时。2CN112322979A说明书1/6页一种地铁车轮用钢及车轮生产方法技术领域[0001]本发明属于铁路车轮制备技术领域，具体涉及一种地铁车轮用钢及车轮生产方法。背景技术[0002]世界各地地铁车轮用钢以EN13262标准中的ER8、ER9材质为主，但近几年地铁公司反映车轮踏面磨耗较大，影响车轮使用寿命，因此，我国个别城市地铁采用硬度更高的CL60材质，以提高车轮的耐磨性，进而提高车轮的使用寿命。通过调研发现CL60材质地铁车轮也有失圆严重、剥离频发等问题。主要原因是地铁车辆运行时制动频繁，致使轮轨间的接触应力变化大，容易导致轮辋萌生微细裂纹，这些微细裂纹在车轮运行滚动接触疲劳的作用下，产生剥离等伤损。同时车轮的磨损几率也同时增大，就会产生车轮的