提高韧性的铁路机车用高碳低合金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CNCN103741032103741032A(43)申请公布日2014.04.23(21)申请号201310736250.7(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)发明人王世付陈刚李翔江波赵海邓荣杰鲁松蒋培华钟斌孙曼丽(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.C22C38/18(2006.01)C21D9/34(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1页附图1页(54)发明名称提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢及车轮制备方法(57)摘要本发明公开了一种铁路机车用高碳低合金车轮钢及其车轮制备方法，其化学成分重量百分比为：C0.56～0.66%、Si0.95～1.20%、Mn0.95～1.20%、Cr0.30～0.40%、Als0.015～0.030%、P≤0.015%、S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素，在保持车轮轮辋性能水平不变的前提下，能够有效提高车轮辐板的冲击韧性，降低车轮辐板强度，获得更良好的车轮辐板综合性能匹配。CN103741032ACN103742ACN103741032A权利要求书1/1页1.提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢，其特征在于，其化学成分重量百分比为：C0.56～0.66%、Si0.95～1.20%、Mn0.95～1.20%、Cr0.30～0.40%、Als0.015～0.030%、P≤0.015%、S≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。2.一种如权利要求1所述的提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢的车轮制备方法，在机车车轮经轧制和缓冷后进行热处理，其特征在于，所述热处理工序为：加热到850-870℃并保温2.5h-3.5h；然后在车轮轮毂、辐板表面单侧或双侧覆盖耐火石棉进行保护后喷水冷却至常温；去除耐火石棉，对车轮重新加热至510-520℃进行回火处理。3.如权利要求2所述的提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢的车轮制备方法，其特征在于，所述耐火石棉厚度为20mm。2CN103741032A说明书1/4页提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢及车轮制备方法技术领域[0001]本发明属于铁路车轮用钢及其热处理方法，尤其涉及一种单轴功率≥1200KW、轴重≤25t、运行速度≤120km/h的提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢及车轮制备方法。背景技术[0002]我国现有铁路里程占世界铁路总里程的6%，却完成了世界铁路1/4的工作量，铁路货运量、客运周转量、运输密度均居世界第一。随着我国铁路货运需求不断加大，铁路货运能力远远不能满足要求，已经成为国民经济快速发展的重要制约瓶颈之一。[0003]解决货运能力的当务之急是重载运输，这也是世界铁道运输的必然趋势。为此，在目前铁路资源条件下，我国逐步引进了世界上最先进的单轴功率1200KW和1600KW大功率机车制造技术，通过增加列车编组长度以实现提高运输能力的目的。经过消化吸收再创新，目前国产大功率机车已批量下线并投入运用，但就大功率机车走行部而言，尤其是车轮这类关键零部件尚未实现国产化。过分依靠国外引进技术和产品，特别是轴功率1200KW和1600KW大功率机车系列关键零部件用材料缺乏技术储备，将会对铁路检修资源配置产生不利影响，降低大功率机车检修质量和使用效率。因此，加快开发具有我国独立知识产权的大功率机车车轮产品，对于推进铁路技术装备创新发展，推动国民经济的进一步发展具有重要意义。[0004]从实物质量角度讲，对于高碳低合金铁路机车用车轮钢来说，易于获得高强度、高硬度，但获得高韧性的难度较大，从使用角度看，由于机车车轮辐板上均需加工安装孔以满足装配的需要，而高含碳量车轮钢强度高、裂纹敏感性大，因此，降低辐板强度、提高辐板韧性对于确保高碳低合金钢车轮的使用安全性具有重要意义。[0005]而从生产角度看，采取常规热处理方式的机车车轮，辐板处于正火状态，其强韧性指标受环境温度变化的影响较大，特别是在冬季，随着环境温度的降低（冷却速度增加），辐板强度性能明显增加、韧性指标明显下降，使用安全性必将会受到影响。[0006]因此，如何在保持高碳钢车轮轮辋性能水平不变的前提下，有效提高车轮辐板的冲击韧性，降低辐板强度是目前急需解决的一个重要问题。发明内容[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种提高韧性的铁路机车用高碳低合金车轮钢及车轮制备方法，在保持高碳钢车轮轮辋性能水平不变的前提下，有效提高车轮辐板的冲击韧性，降低辐板强度。[0008]为了解决上述技术