铁路货车用高韧性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CNCN103741021103741021A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201310736264.9(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(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.C22C38/08(2006.01)C21D9/34(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称铁路货车用高韧性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韧性车轮钢，其化学成分重量百分比为：C0.63-0.69%，Si1.00-1.20%，Mn0.90-1.10%，Ni0.15-0.30%，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采用上述高韧性车轮钢制备车轮的方法，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。CN103741021ACN103742ACN103741021A权利要求书1/1页1.铁路货车用高韧性车轮钢，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%，Ni0.15-0.30%，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韧性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。2CN103741021A说明书1/3页铁路货车用高韧性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韧性车轮钢及车轮制备方法。背景技术[0002]目前，CL65车轮较CL60车轮具备较好的耐磨性和抗解除疲劳性，已在大秦线上得到推广使用，取得良好的效果，得到相关部门的广泛认可。[0003]从车轮实物力学性能来看，CL65车轮强硬度高于CL60车轮，冲击韧性不及CL60，从微观组织来看，CL65车轮组织中以珠光体团为主，其铁素体含量少于CL60，因此，冲击韧性不及CL60。[0004]另外，在采用实验室手段对CL65车轮进行整体抗热损伤试验研究时，在车轮个别区域出现了微细的制动热裂纹，裂纹最大深度不超过3mm，不会影响到车轮使用安全性。从材料学角度考虑，裂纹萌生后，在综合作用力的作用下会扩展，一旦达到一定尺寸会产生断裂，材料抗裂纹扩展能力可由断裂韧性指标衡量，其值的高低决定抗裂纹扩展能力。因此，提高CL65车轮韧性指标，可提高其使用安全性。[0005]即将颁布的新铁标增加了CL65牌号车轮，对轮辋韧性也做了相关要求，可见新铁标在强调各项力学性能的同时更注重车轮使用安全性。因此，对于高碳钢车轮，必须采用工艺优化来提高车轮的韧性指标以提高车轮的使用安全性。发明内容[0006]本发明提供一种铁路货车用高韧性车轮钢及车轮制备方法，目的是在确保车轮轮辋强硬度、塑性指标较常规CL65车轮基本保持不变前提下，提高车轮的韧性指标，以提高车轮使用安全性。[0007]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：铁路货车用高韧性车轮钢，其化学成分重量百分比为：C0.63-0.69%，Si1.00-1.20%，Mn0.90-1.10%，Ni0.15-0.30%，Als0.010-0.030%，P≤0.015%，S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。[0008]下面具体说明本发明技术方案的内容：[0009]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。[0010]C元素在常规CL65车轮控制（0.57-0.67%）基础上略作