铁路货车用高硬度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CNCN103741034103741034A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201310736266.8(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)发明人赵海江波陈刚王世付李翔钟斌孙曼丽邓荣杰(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.C22C38/22(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2页附图2页(54)发明名称铁路货车用高硬度车轮钢及车轮制备方法(57)摘要本发明公开了一种铁路货车用高硬度车轮钢，其化学成分重量百分比为：C0.63-0.69%，Si1.00-1.20%，Mn0.90-1.10%，Mo0.05-0.08%，Cr0.30-0.40%，Als0.010-0.030%，P≤0.015%，S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明还公开了一种车轮的制备方法，包括热处理工序，所述热处理工序为：在830-850℃保温2.0-2.5小时后空冷，然后在840-860℃保温2.0-2.5小时，喷水冷却轮辋至550℃以下，然后在500-520℃回火处理4.5-5.0小时。CN103741034ACN10374ACN103741034A权利要求书1/1页1.铁路货车用高硬度车轮钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C0.63-0.69%，Si1.00-1.20%，Mn0.90-1.10%，Mo0.05-0.08%，Cr0.30-0.40%，Als0.010-0.030%，P≤0.015%，S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.一种采用权利要求1所述的铁路货车用高硬度车轮钢制备车轮的方法，包括热处理工序，其特征在于，所述热处理工序为：在830-850℃保温2.0-2.5小时后空冷，然后在840-860℃保温2.0-2.5小时，喷水冷却轮辋至550℃以下，然后在500-520℃回火处理4.5-5.0小时。3.根据权利要求2所述的制备车轮的方法，其特征在于，所述热处理工序为：在835-840℃保温2.0-2.5小时后空冷，然后在845-850℃保温2.0-2.5小时，喷水冷却轮辋至550℃以下，然后在510-515℃回火处理4.5-5.0小时。2CN103741034A说明书1/4页铁路货车用高硬度车轮钢及车轮制备方法技术领域[0001]本发明属于冶金工业生产的技术领域，涉及一种铁路货车用高硬度车轮钢及车轮制备方法。背景技术[0002]铁路车轮在钢轨上运行时，轮与轨之间发生相互作用，铁路车轮承受垂直力、导向力、制动闸瓦压力和残余应力等，这就要求车轮本身具备较好的综合力学性能以提高其使用性能。强硬度指标是衡量车轮性能最基础指标，其大小直接影响车轮抗接触疲劳性、耐磨性，从而影响到车轮使用寿命，因此，提高车轮的强硬度指标可明显提高车轮的使用寿命。[0003]常规CL65车轮较传统CL60车轮，由于硬度的增加表现较好的抗磨损性能，但随着铁路货运吨位及速度的不断提速，车轮的使用条件进一步恶化，常规CL65车轮在使用过程中也暴露出诸如剥离、磨耗加剧等问题，因此，通过提高车轮的强硬度指标来改善车轮的使用性能显得尤为重要。[0004]传统的方法采用增加C元素含量提高车轮强硬度指标，但会对车轮塑性、韧性带来损害，对车轮使用安全性不利。提高车轮强硬度指标的同时，必须确保其塑性、韧性指标，首先要从成分设计上加以改进，同时在后期热处理过程中匹配相应的工艺确保车轮获得较好的强韧性匹配关系，以此来提高车轮的耐磨性、抗接触疲劳性、安全性等综合使用性能。发明内容[0005]本发明提供一种铁路货车用高硬度车轮钢及车轮制备方法，目的是在不影响车轮轮辋塑性、辐板韧性的基础上，以显著提高车轮强度、硬度性能，获得更良好的综合性能，增强车轮的耐磨性能和抗接触疲劳性能。[0006]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：铁路货车用高硬度车轮钢，其化学成分重量百分比为：C0.63-0.69%，Si1.00-1.20%，Mn0.90-1.10%，Mo0.05-0.08%，Cr0.30-0.40%，Als0.010-0.030%，P≤0.015%，S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。[0007]下面具体说明本发明技术方案的内容：[0008]到目前为止，国内外火车车轮用钢均为铁素体-珠光体组织的高碳钢，这种组织在硬度水平相当时，具有最好的耐磨性，因此，本发明的车轮用钢应具有铁素体-珠光体组织状态。[000