一种高速铁路车辆车轮用钢.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102277531A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102277531A(43)申请公布日2011.12.14(21)申请号201110232165.8(22)申请日2011.08.15(71)申请人钢铁研究总院地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人潘涛苏航马跃李丽杨才福张永权(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207代理人刘月娥(51)Int.Cl.C22C38/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种高速铁路车辆车轮用钢(57)摘要一种高速铁路车辆车轮用钢，车轮用钢化学成分质量百分数为：C：0.45％-0.70％，Si：0.1％-0.5％，Mn：0.6％-0.9％，Cr：0.01％-0.3％，P：0.002％-0.03％，Al：0.005％-0.04％，O：0.0005％-0.003％，Ca：0.0005％-0.004％，余量为Fe；该车轮用钢还包括以质量计的S：0.006％-0.015％，并且在冶炼过程中对夹杂物进行Ca改性处理。优点在于，该车轮用钢具有良好的断裂韧性。CN102753ACCNN110227753102277534A权利要求书1/1页1.一种高速铁路车辆车轮用钢，车轮用钢化学成分质量百分数为：C：0.45％-0.70％，Si：0.1％-0.5％，Mn：0.6％-0.9％，Cr：0.01％-0.3％，P：0.002％-0.03％，Al：0.005％-0.04％，O：0.0005％-0.003％，Ca：0.0005％-0.004％，余量为Fe；其特征在于，该车轮用钢还包括以质量计的S：0.006％-0.015％，并且在冶炼过程中对夹杂物进行Ca改性处理。2.根据权利要求1所述的用于制造高速铁路车辆车轮的钢材料，其特征在于，所述的C含量为：0.55％-0.68％。3.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，，其特征在于，所述的Si含量为：0.2％-0.4％。4.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，，其特征在于，所述的Mn含量为：0.7％-0.8％。5.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，，其特征在于，所述的Cr含量为：0.01％-0.2％。6.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，，其特征在于，所述的P含量为：0.005％-0.02％。7.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，其特征在于，所述的Al含量为：0.005％-0.04％。8.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，，其特征在于，所述的O含量为：0.0005％-0.002％。9.根据权利要求1所述的高速铁路车辆车轮用钢，其特征在于，所述的Ca含量为：0.0005％-0.003％。2CCNN110227753102277534A说明书1/5页一种高速铁路车辆车轮用钢技术领域[0001]本发属于高速铁路用钢技术领域，特别是一种高速铁路车辆车轮用钢。背景技术[0002]高速铁路的规划和建设是关系到我国国民经济长远发展的重大基础工程。作为高速轮轨铁路发展的核心技术之一，高速列车车轮用钢的研究工作已成为目前十分紧迫的任务。与磁悬浮技术相比，发展高速轮轨铁路技术的难点和重点是如何保证在高速运行条件下轮轨的使用安全和使用寿命。[0003]国际上通常把运行速度超过200km/h的列车称为高速列车。研究结果表明，运行速度超过120km/h后，列车的动力学条件发生显著变化，车轮的使用条件也发生显著变化。车轮在列车运行中起承载、传递动力以及制动等作用。随着列车运行速度的提高，车轮与钢轨之间的磨损加剧，并且在高速列车的制动过程中，产生大量的摩擦热，加剧了车轮和钢轨因疲劳、剥离等引发的失效问题，给高速列车的安全运行带来极大的隐患，甚至发生安全事故，同时增加了铁路检修成本。1998年德国高速列车出轨，造成100多人死亡的惨重事故，其起因就是车轮的疲劳断裂。因此各国为适应列车高速运行的需求，纷纷研制和生产新的高速列车车轮和钢轨用材料。[0004]从各国早些时候的标准来看，用于生产车轮的材料主要是中高碳钢，以Si、Mn为主要强化元素。在性能方面，美国由于主要是货车车轮，所以要求并不严格，只对硬度有要求，而我国和前苏联的标准对性能的要求相对比较严格。[0005]日本和欧洲的法、德等国代表着当今高速铁路技术的最高水平，高速车轮的轮形都具有轻量化的特点，但在车轮材料的选用上存在较大的差异。日本高速车轮材料为高碳碳素钢，欧洲高速车轮材料为中碳非合金化钢。从强度看，STY80-2R与R7为二种不同强度等级的钢。国外研究者曾测定了这二种车轮的断裂韧性，STY80-2R的KIC(0℃)1/21/21/2＜50MPa·m，而R7室温的KIC≈75MPa·m