高寒地区铁路辙叉高性能贝氏体耐磨钢及制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102747299A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102747299A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210254742.8(22)申请日2012.07.23(71)申请人西华大学地址610039四川省成都市金牛区土桥金周路999号(72)发明人栾道成王正云陈宝书金应荣王艳(51)Int.Cl.C22C38/44(2006.01)C22C38/50(2006.01)C21D8/00(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称高寒地区铁路辙叉高性能贝氏体耐磨钢及制造方法(57)摘要一种高寒地区铁路辙叉新一代高性能贝氏体耐磨钢及制造方法，将含有（重量百分比%）C:0.2-0.4，Si:1.0-3.0，Mn:0.5-1.0，Cr:0.5-2.0，Mo:0.2-1.0，Ni:0.2-1.0，RE:0.01-0.1，P≤0.03，S≤0.03以及其V、Ti中的一种或两种元素用电弧或中频或工频电炉冶炼，浇成钢锭，经轧制和锻造或轧制成型后，经正火或退火处理再于200-400℃回火，或锻后于200-400℃回火后的制成铁路辙叉或钢轨、铁路尖轨。铁路产品其最终组织为贝氏体/残余奥氏体，或贝氏体/马氏体复相组织，硬度大于35HRC，强度≥1200MPa，常温冲击强度ak达到80-120J/cm2，-40℃时达到40-60J/cm2，试件台架实验疲劳寿命大于2×106次。CN102749ACN102747299A权利要求书1/1页1.一种高寒地区铁路辙叉新一代高性能贝氏体耐磨钢，其特征在于所说的耐磨钢化学成分（重量%）如下：C:0.2-0.4，Si:1.0-3.0，Mn:0.5-1.0，Cr:0.5-2.0，Mo:0.2-1.0，Ni:0.2-1.0，RE:0.01-0.1，P≤0.03，S≤0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的耐磨钢，其特征在于所说的耐磨钢化学成分（重量%）如下：C：0.2-0.3,Si：1.5-3.0，Mn：0.5-1.0，Cr：0.5-2.0，Mo：0.2-1.0，Ni：0.2-1.0，RE：0.01-0.1，P≤0.03，S≤0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的耐磨钢，其特征在于所说的耐磨钢化学成分（重量%）如下：C：0.3-0.4,Si：1.0-2.0，Mn：0.5-1.0，Cr：0.5-1.0，Mo：0.2-0.5，Ni：0.2-0.5，RE：0.01-0.1，P≤0.03，S≤0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的耐磨钢，其特征在于还含有下列元素其化学成分（重量%）如下：V：0.01-0.15，Ti:0.01-0.10。5.一种权利要求1所述的耐磨钢的制造方法，其特征在于耐磨钢用电弧炉、中频或工频电炉冶炼，烧成钢锭，经轧制和锻造或轧制成型后，经正火或退火处理再于200-400℃回火，或锻后于200-400℃回火。2CN102747299A说明书1/3页高寒地区铁路辙叉高性能贝氏体耐磨钢及制造方法技术领域[0001]本发明属于新材料冶金领域，涉及一种高寒地区铁路辙叉新一代高性能贝氏体耐磨钢及制造方法。该新型贝氏体耐磨钢可制备具有强度高、韧性好、耐磨性高、使用寿命长的代替传统材料的铁路辙叉或钢轨、铁路尖轨。背景技术[0002]近年来，我国随着国民经济发展的需要，铁路部门力图增加列车载重负荷和提高列车运行速度，以便增大运输能力，提高铁路运输效率，降低运输成本。这样一来，铁路钢轨、辙叉的使用环境将进一步恶化。为了适应铁路运输事业发展的需要，就要求铁路钢轨、辙叉质量有更进一步的改善。同时高寒地区的铁路钢轨、辙叉更需要高性能、长寿命的新型耐磨材料。目前铁路领域中，生产道岔（辙叉）除采用传统高锰钢（ZGMn13），其特点是韧性高，但因其初始度低，形变硬化能力不足，耐磨差，不耐压，使用寿命短，一般使用寿命为一年左右。为此国内外根据本国资源研制了含有不同合金的耐磨钢轨材料，如国内的鞍山钢铁公司的发明专利ZL85100652A和清华大学的发明专利ZL86103008A高碳耐磨钢轨新材质，虽然耐磨有所提高，仍达不到高速运行铁路道岔所需材质的要求。西北工业大学申请发明专利公开号CN1036231A为一种Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢，含C量低于0.15%，不适用于做耐磨材料产品，特别是铁路道岔。国外，如日本新日本制铁朱式会社在中国申请的发明专利公开号CN1095421A所提到的全金组合及其生产工艺制造的钢轨，对耐磨、抗压、抗疲劳损伤都有所提高，其化学成分比并非最佳。而在现行的铁路系统中，高锰钢（ZGMn13）生产的铁路道岔。当铁路运