提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢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(10)申请公布号CNCN103741047103741047A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201310736261.5(22)申请日2013.12.26(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)发明人江波陈刚孙曼丽赵海钟斌王世付李翔(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人朱顺利(51)Int.Cl.C22C38/40(2006.01)C21D9/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢及车轮制备方法(57)摘要本发明公开了一种提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢及车轮制备方法，其化学成分重量百分比为：C0.46～0.53%、Si0.20～0.37%、Mn0.70～0.85%、Ni0.10～0.25%、Cr0.24～0.32%，Als0.020～0.040%、P≤0.008%、S≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质元素，热处理工序为：将轧制、粗加工后的车轮随炉升温至860～880℃，保温3～3.5h后出炉空冷至室温；再将车轮随炉升温至840～860℃，保温4h后，出炉喷水冷却400s；然后放入480～500℃炉中，保温5h后，出炉空冷。车轮具有高强度和硬度的同时，提高了断裂韧性。CN103741047ACN10374ACN103741047A权利要求书1/1页1.提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢，其特征在于，其化学成分重量百分比为：C0.46～0.53%、Si0.20～0.37%、Mn0.70～0.85%、Ni0.10～0.25%、Cr0.24～0.32%，Als0.020～0.040%、P≤0.008%、S≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.如权利要求1所述的提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢，其特征在于，其化学成分重量百分比为：C0.49～0.52%、Si0.28～0.29%、Mn0.72～0.80%、Ni0.10～0.20%、Cr0.24～0.26%，Als0.020～0.040%、P≤0.008%、S≤0.008%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。3.一种权利要求1或2所述的提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢的车轮制备方法，包括热处理工序，其特征在于，所述热处理工序为：将轧制、粗加工后的车轮随炉升温至860～880℃，保温3～3.5h后出炉空冷至室温；再将车轮随炉升温至840～860℃，保温4h后，出炉喷水冷却400s；然后放入480～500℃炉中，保温5h后，出炉空冷。2CN103741047A说明书1/4页提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢及车轮制备方法技术领域[0001]本发明属于铁路辗钢车轮的制造领域，尤其针对最高运行速度小于等于120km/h，单轴牵引功率不低于1200kW，25吨轴重及以下的国内大功率铁路机车使用的提高断裂韧性的铁路机车用中碳钢车轮钢及车轮制备方法。背景技术[0002]我国幅员辽阔，货物平均运输距离较长，尤其是近几年来我国铁路货运迅猛发展，铁路运输压力增大，货车载重量更是逐年增加。为满足铁路重载、快捷货运的需要，快速提高铁路运输能力和运输质量，对机车提出了更高的要求。[0003]铁道部按照“十一五”技术进步的总体目标，积极推进主要技术装备现代化。在机车车辆装备现代化方面，铁道部已开始大功率机车关键技术研究及配套技术的消化吸收，分阶段落实国产化工作。为适应既有线客运提速和货运重载的需要，提出了在引进和掌握大功率交流传动电力机车的技术平台上，组织制定时速200km的客运电力机车、时速120km能满足5000t牵引质量需要的货运电力机车的技术方案。[0004]目前在大功率机车先进技术的引进吸收和创新上已取得重大成果，是我国铁路未来客货运输的主力机型，但目前大功率机车车轮主要依赖进口。[0005]针对目前我国大功率机车车轮的加工制造技术储备相对薄弱，不能适应我国铁路又好又快发展需求的现状，2009年，铁道部立项重大课题《大功率机车轮对自主创新》，以此为依托系统开展了大功率机车轮成分设计和制造工艺的研究。[0006]按照现有的热处理工艺对试制车轮进行热处理，试制车轮实物的强度、硬度和冲击性能均满足技术条件各项要求，但断裂韧性未能满足要求（6个试样所得平均值应大于等于80MPa.m1/2，任一试样最小值应不低于70MPa.m1/2）。[0007]韧性是车轮钢材料性能的重要指标之一。随着列车速度的提高，对车轮钢的韧性也提出了越来越高的要求。断裂韧性是表征材料韧性的常用方法，由于断