一种高硬度耐磨车轮钢及车轮制备方法.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CN106435365A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201611003576.9C21D1/18(2006.01)(22)申请日2016.11.15C21D9/34(2006.01)(71)申请人马鞍山钢铁股份有限公司地址243003安徽省马鞍山市湖南西路8号技术中心知识产权部(72)发明人宫彦华陈刚江波国新春邹强钟斌桂兴亮陈灵通(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人张小虹(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/24(2006.01)C22C33/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高硬度耐磨车轮钢及车轮制备方法(57)摘要本发明涉及车轮用车轮钢及其制备方法，其化学成分重量百分比为：C0.70～0.80％、Si0.70～1.80％、Mn0.40～1.00％、Cr0.15～0.30％、V0.05-0.13％、P≤0.012％、S≤0.012％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。通过电炉冶炼连铸工序、切锭轧制工序、热处理等工序制备C-Cr-V高硬度耐磨车轮。制备的车轮相比AAR-C材质车轮钢，能够显著提高车轮强硬度，获得了良好的综合性能，同时，车轮高温力学性能、抗摩擦磨损性能均得到提高。同时，本发明制成的车轮能够保持原有车轮的组织状态，不增大车轮制备的难度。CN106435365ACN106435365A权利要求书1/1页1.一种C-Cr-V高硬度耐磨车轮钢，其特征在于，其化学成分重量百分比为：C0.70～0.80％、Si0.70～1.80％、Mn0.40～1.00％、Cr0.15～0.30％、V0.05-0.13％、P≤0.012％、S≤0.012％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.一种如权利要求1所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)电炉冶炼连铸；(2)切锭轧制；(3)热处理。3.如权利要求2所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括如下步骤：(3-1)加热；(3-2)轮辋喷水冷却；(3-3)回火处理。4.如权利要求3所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，步骤(3-1)中加热到860-890℃并且保温2.5-3.5h。5.如权利要求3和4所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，步骤(3-2)中进行轮辋喷水冷却，使轮辋内部金属以2℃/s～5℃/s的冷却速度加速冷却到550℃以下。6.如权利要求3-5所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，步骤(3-3)中在400-450℃回火处理5.0小时。7.如权利要求3-6所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，步骤(1)和(2)之间还包括如下步骤：LF炉精炼工序、RH真空处理工序以及圆坯连铸工序。8.如权利要求3-7所述的C-Cr-V高硬度车轮钢制备耐磨车轮的方法，其特征在于，步骤(3)之后还包括车轮加工以及成品检测工序。2CN106435365A说明书1/5页一种高硬度耐磨车轮钢及车轮制备方法技术领域[0001]本发明涉及铁路车轮的制造领域，具体涉及一种轴重在25t以上的高硬度耐磨车轮钢及其制备方法。背景技术[0002]在目前铁路资源条件下，铁路货运向着重载方向发展，这也是世界铁道运输的必然趋势。货车轴重的发展除了同货运量的发展密切相关外，还与货物的运输距离有必然的联系，货物的平均运输距离相当程度上取决于于国家的幅员辽阔程度，美国铁路货车载重为每10年提高10t左右，进入上世纪90年代后，铁路货车的标准轴重已达到33t；近年来俄罗斯铁路正在将货车轴重提高到27t；加拿大、巴西和澳大利亚在其主要干线的重载运输中均采用了轴重达30t、载重达90t左右的大型货车；南非货车轴重目前已经达到26t(窄轨)。[0003]我国的铁路货运技术长期以来处于一种低水平，铁路货车车辆一直以轴重21吨为主体，设计速度小于100km/h，实际平均运行速度约为60km/h，运能、运效佷低。2003年以后，大秦线开始大量选用25吨轴重的C76、C80级车辆，并在既有线推广应用，重载运输的发展进入实质性阶段。[0004]北美是重载铁路运输技术最为成熟的地区，北美地区重载车轮的运用状态对于重载车轮技术的发展具有直接的指导作用。根据AAR统计，1999～2003年磨损、剥离是造成北美铁路车轮更换的主要原因，而实际上，大多数剥离是热损伤缺陷，主要是由于轮轨接触产生相对滑动和踏面制动而产生巨大的热输入，导致踏面表层形成马氏体薄层，