一种高碳车轮钢及其热处理方法以及利用其制备车轮的方法.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CN110616374A(43)申请公布日2019.12.27(21)申请号201910988691.3C21D6/00(2006.01)(22)申请日2019.10.17(71)申请人马鞍山钢铁股份有限公司地址243041安徽省马鞍山市雨山区九华西路8号(72)发明人陈讲彪江波陈刚郭俊波赵海徐康庞晋龙(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)C22C38/06(2006.01)C21D9/34(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高碳车轮钢及其热处理方法以及利用其制备车轮的方法(57)摘要本发明提供了一种高碳车轮钢及其热处理方法以及利用其制备车轮的方法，所述高碳车轮钢，包括以下重量百分比的化学成分：C0.60-0.70％、Si≤0.60％、Mn0.70-0.90％、N50-150ppm、Als≤0.035％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，采用正火+淬火+回火工艺进行热处理，与现有技术相比，本发明在没有添加贵重的合金元素的情况下，通过控制车轮钢的化学成分及含量，结合相应的热处理和制备工艺，制备得到的车轮钢，在其强度、硬度水平与AAR-B、CL60车轮相当的情况下，塑韧性明显提高，尤其是低温韧性有了明显的提高，而且冲击韧性值散差较小，对车轮冲击韧性的稳定性有了明显的提高。CN110616374ACN110616374A权利要求书1/1页1.一种高碳车轮钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C0.60-0.70％、Si≤0.60％、Mn0.70-0.90％、N50-150ppm、Als≤0.035％、P≤0.015％、S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的高碳车轮钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：C0.62-0.67％、Si0.32-0.54％、Mn0.76-0.83％、N37-121ppm、Als0.030-0.034％、P≤0.008％、S≤0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1或2所述的高碳车轮钢的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：正火+淬火+回火工艺。4.根据权利要求3所述的高碳车轮钢的热处理方法，其特征在于，所述正火工艺为：将车轮钢加热到750-780℃保温2-3小时，然后空冷。5.根据权利要求3所述的高碳车轮钢的热处理方法，其特征在于，所述淬火工艺为：将正火后的车轮钢在850-880℃范围加热，并保温3-3.5小时，车轮出炉后空冷1分钟再轮辋喷水冷却。6.根据权利要求5所述的高碳车轮钢的热处理方法，其特征在于，所述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。7.根据权利要求5所述的高碳车轮钢的热处理方法，其特征在于，所述回火工艺为：在450±10℃回火处理4.0-5.0小时。8.一种采用权利要求1或2所述的高碳车轮钢制备车轮的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：电炉冶炼、LF炉精炼、RH真空处理、圆坯连铸、切锭热轧、热处理、加工、成品检测工序。9.根据权利要求8所述的高碳车轮钢制备车轮的方法，其特征在于，所述热处理的方法为如权利要求2-7中任意一项所述的热处理方法。10.根据权利要求8所述的高碳车轮钢制备车轮的方法，其特征在于，所述车轮的轮辋金相组织为细珠光体+铁素体，其中铁素体的含量为5％-10％。2CN110616374A说明书1/5页一种高碳车轮钢及其热处理方法以及利用其制备车轮的方法技术领域[0001]本发明属于铁道车辆用车轮钢技术领域，具体涉及一种高碳车轮钢及其热处理方法以及利用其制备车轮的方法。背景技术[0002]随着人们对车轮性能的认知，以及对车轮性能要求的逐渐提高，在GB8601-88《铁路用辗钢整体车轮》和TB/T2708-1996《铁路快速客车辗钢整体车轮技术条件》这两个标准中提出了轮辋塑性、辐板常温冲击韧性要求。在铁总运[2016]85号文件《铁路货车用CL65、CL70辗钢整体车轮暂行技术条件》中，增加了轮辋冲击韧性的要求，在TB/T3469-2016《机车用辗钢整体车轮》和TJ/CL275-2014《动车组车轮暂行技术条件》标准中，不仅对轮辋常温冲击韧性提出要求，又增加了低温冲击韧性要求。[0003]在国内铁道车辆用车轮的标准演变过程中，从早期仅对铁路用整体车轮提出辐板常温冲击韧性要求，到今年来颁布的机车车轮和标准动车组车轮，逐渐增加轮辋常温、低温冲击韧性和断裂韧性的要求，而且在欧洲EN1326