一种高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢及其制备方法.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CN108342648A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810192849.1C22C38/24(2006.01)(22)申请日2018.03.09C21D1/18(2006.01)C21D6/00(2006.01)(71)申请人马钢（集团）控股有限公司地址243003安徽省马鞍山市雨山区九华西路8号申请人马鞍山钢铁股份有限公司(72)发明人万志健丛韬陈刚张关震江波陈讲彪赵海邹强钟斌庞晋龙宫彦华(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人尹婷婷(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢及其制备方法。所述高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢，包括如下化学成分及重量百分比：C0.67-0.77％、Si0.15-1.00％、Mn0.60-0.90％、Als≤0.025％、P≤0.025％、S0.006-0.020％、V0.005-0.015％、Cr0.10-0.15％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。经过电炉炼钢工序、LF炉精炼工序、RH真空处理工序、圆坯连铸工序、切锭热轧工序、热处理工序、加工、成品检测工序而形成。根据本发明的方法得到的高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢为铁素体+珠光体组织，相比AAR-C车轮钢，在轮辋机械性能水平基本相当的前提下，能够显著提高车轮轮辋低温冲击韧性，从而有效增强了车轮低温下抗断裂能力。CN108342648ACN108342648A权利要求书1/1页1.一种高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢，其特征在于，包括如下化学成分及重量百分比：C0.67-0.77％、Si0.15-1.00％、Mn0.60-0.90％、Als≤0.025％、P≤0.025％、S0.006-0.020％、V0.005-0.015％、Cr0.10-0.15％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢，其特征在于，包括如下化学成分及重量百分比：C0.71-0.74％、Si0.62-0.68％、Mn0.77-0.84％、Als≤0.017％、P≤0.009％、S0.006-0.009％、V0.008-0.012％、Cr0.11-0.14％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢，其特征在于，所述高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢的Rm≥1200MPa，Rp0.2≥820MPa，A≥16.8％，踏面下35mm处硬度等级为HV，外侧面硬度等级为HB。4.根据权利要求1所述的高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢，其特征在于，所述高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢的金相组织为铁素体+珠光体，晶粒度等级为8级。5.根据权利要求1所述的高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)电炉冶炼连铸工序；(2)切锭轧制工序；(3)热处理工序，包括淬火和回火工艺。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热处理工序为：首先在860-880℃保温3.0-3.5小时后，轮辋喷水冷却，然后在480～500℃回火处理4.0-4.5小时。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热处理工序为：首先在867-874℃保温190～200min后，轮辋喷水冷却，然后在486～495℃回火处理250～260min。8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，轮辋喷水冷却使轮辋内部金属以2℃/s～5℃/s的冷却速度加速冷却到530℃以下。9.根据权利要求1所述的高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢制备得到的车轮。2CN108342648A说明书1/4页一种高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢及其制备方法技术领域[0001]本发明属于重载铁路货车用高碳钢车轮的制造领域，具体涉及一种高韧性重载铁路货车用高碳车轮钢及其制备方法。背景技术[0002]货运列车重载化是世界铁道交通货物运输的必然趋势，对于提高列车运输效率、增强铁道运输竞争力有着重大意义。当前，国外铁路重载货运列车的最大轴重已达35.7t，美国、加拿大、澳大利亚等国铁路重载列车的轴重已普遍达到了32.5t以上，瑞典、巴西等国的铁路重载列车轴重也已提高到了30t。国外实践证明，增大货车轴重，实现重载运输，是提高铁路运输能力、解决运能不足的有效途径。[0003]发展铁路重载运输技术的难点和重点之一是如何保证在重载运输条件下轮轨的使用安全和使用寿命。研究结果表明，对于货车来说，由于采用踏面制动方式，随着车辆