一种高纯净贝氏体钢、包含其的车轮及制造方法.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CN108588580A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810372890.7C21D9/34(2006.01)(22)申请日2018.04.24B60B17/00(2006.01)(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区上园村3号(72)发明人谭谆礼高博祝家祺张敏李季安佰峰白秉哲翁宇庆(74)专利代理机构北京正理专利代理有限公司11257代理人赵晓丹(51)Int.Cl.C22C38/38(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/22(2006.01)C22C38/24(2006.01)C22C38/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高纯净贝氏体钢、包含其的车轮及制造方法(57)摘要本发明公开一种高纯净贝氏体钢、包含其的车轮及制造方法，涉及贝氏体钢技术领域。该贝氏体钢组成包含：C：0.1～0.5％，Mn：1.2～3.0％，Si：0.5～1.9％，Cr：0.5～1.5％，Mo：0.1～0.6％，V：≤0.2％，P：≤0.01％，S：≤0.01％，O：≤20ppm，Ca：≤0.02％，且Ca/S≥1.0，其余为铁及不可避免的杂质元素，具有高强度、高韧性、高耐磨性和高抗疲劳性能，还具有良好的抗开裂性能。采用本发明的制造方法将所述贝氏体钢制造成车轮，该车轮耐磨并且抗疲劳，综合性能得到大幅度提升。CN108588580ACN108588580A权利要求书1/1页1.一种高纯净贝氏体钢，其特征在于，按质量百分比，其组成包含：C：0.1～0.5％，Mn：1.2～3.0％，Si：0.5～1.9％，Cr：0.5～1.5％，Mo：0.1～0.6％，V：≤0.2％，P：≤0.01％，S：≤0.01％，O：≤20ppm，Ca：≤0.02％，且Ca/S≥1.0，其余为铁及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的高纯净贝氏体钢，其特征在于，按质量百分比，其组成还包括Al：0.1～1.5％，且0.8％≤Si+Al≤2.0％。3.根据权利要求2所述的高纯净贝氏体钢，其特征在于，按质量百分比，其组成包含：C：0.15～0.4％，Mn：1.5～2.5％，Si：1.0～1.5％，Cr：0.5～1.0％，Mo：0.2～0.5％，V：0.04～0.1％，P：≤0.005％，S：≤0.005％，O：≤10ppm，Ca：0.01～0.02，Al：0.2～1.0％，且Ca/S≥1.5，0.8％≤Si+Al≤1.5％，其余为铁及不可避免的杂质元素。4.一种高纯净贝氏体钢车轮，其特征在于，由权利要求1所述的高纯净贝氏体钢制成。5.根据权利要求4所述的高纯净贝氏体钢车轮，其特征在于，所述车轮的轮辋踏面下35毫米内显微组织为贝氏体、马氏体和残余奥氏体的混合组织。6.一种如权利要求4所述的高纯净贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，包括冶炼、轧制和热处理工艺；优选地，所述热处理工艺为在线热处理或离线热处理。7.根据权利要求6所述的高纯净贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，所述在线热处理工艺为：利用轧制高温余热，对轧制工序后的车轮轮辋踏面进行强化冷却，使其温度降至550℃以下，随后进行堆垛缓冷至室温。8.根据权利要求6所述的高纯净贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，所述的离线热处理工艺为：将轧制成型车轮冷却至室温，然后加热至奥氏体化温度以上，保温2小时以上，对车轮轮辋踏面进行强化冷却，使其温度降至550℃以下，随后空冷或堆垛缓冷至室温。9.根据权利要求7-8任一项所述的高纯净贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，所述强化冷却的方式为空冷、雾冷和风冷中的一种或几种。10.根据权利要求6所述的高纯净贝氏体钢车轮的制造方法，其特征在于，还包括在所述热处理工艺的步骤后，将车轮进行回火热处理，所述回火热处理的工艺为：在200-450℃进行中低温回火，回火时间1小时以上，回火后空冷至室温。2CN108588580A说明书1/6页一种高纯净贝氏体钢、包含其的车轮及制造方法技术领域[0001]本发明涉及贝氏体钢技术领域。更具体地，涉及一种高纯净贝氏体钢、包含其的车轮及制造方法。背景技术[0002]列车在行驶过程中，车轮承载着车辆的全部重量，需具有良好的强韧性以减轻与钢轨间的磨损和抑制滚动接触疲劳等损伤。而且，当列车进行制动时，还会产生热疲劳损伤，影响车轮使用寿命和列车行驶的安全性。因此，铁路运行要求车轮具有良好的强度、韧性、塑性、耐磨和耐疲劳等综合性能。[0003]高速和重载是铁路发展的主要方向。目前国内外铁路用车轮钢主要以珠光体-铁素体组织为主。但是，珠光体车轮的含碳量较高，屈服强度较低，其抗滚动接触疲劳和抗热损伤能力较