CN103789702A - 一种高速列车车轮的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速列车车轮的制备方法,该车轮的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:C:0.46-0.50;Si:0.4-0.6;Mn:2.1-2.3;P≤0.015;S≤0.010;B:0.004-0.006;Ni:2.4-2.6,Cr 1.2-1.6,余量为铁和不可避免的杂质,所述制备方法包括如下步骤:1)冶炼:调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭;2)锻造:将铸锭加热至1230-1250℃,保温1-2小时,然后进行模锻,终锻温度为930-950℃;3)热处理:淬火加热温度为900-920℃,进行油淬,然后进行回火,回火加热温度为530-550℃,保温时间为2-3小时。4)机加工。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域,尤其涉及一种高速列车车轮的制备方法。
背景技术
从国内铁道客车车辆用车轮的标准演变过程看,1988年颁布实施了国家标准《铁路用辗钢整体车轮》(GB8601-88),适用于我国铁路提速以前、运行速度≤80km/h的铁道客车车辆用车轮;1996颁布的《铁路快速客车辗钢整体车轮技术条件》(TB/T2708-1996)替代了GB8601-88,主要适用于我国铁路提速以后,运行速度≤160km/h的铁道客车车辆用车轮。这两个标准中常规CL60车轮钢的成分要求是一致的,但是TB/T2708-1996在要求保证轮辋塑性、辐板常温冲击韧性要求不变的前提下,断面硬度值由≥255HB提高到(265~320)HB;即将修订颁布的新TB中在要求保证轮辋强塑性、断面硬度和辐板常温冲击韧性要求不变的前提下又增加了轮辋在-20℃低温下冲击韧性的要求,且等同于欧洲EN13262-2004中碳质量百分含量≤0.60%的要求,可见,我国常规CL60钢车轮的硬度、冲击韧性特别是低温冲击韧性均有了较大的提升。
而常规CL60钢车轮的室温组织状态为铁素体—珠光体,这种钢的显著特点是:强、硬度的提高会导致冲击韧性的下降,从而降低车轮内部抗裂纹扩展能力,当车轮在服役过程中受到复杂的轮与轨相互作用力的作用时,会对使用安全性能产生不利影响。
因此,如何在保持常规CL60钢车轮强、硬度水平不变的前提下,满足标准变化的要求,有效提高车轮的冲击韧性指标,是目前急需解决的一个重要问题。
公开号为CN101818236A的中国专利申请公开了一种高碳钢车轮制造方法其钢的化学成分为C:0.60%~0.63%;Si:0.25%~0.35%;Mn:0.75%~0.85%;P≤0.025%;S≤0.010%;其余:微量。其仍属于碳钢,虽然材料成本低,但由于碳含量偏高,导致其加工过程和使用中仍存在不尽如人意的地方,因此,有必要进一步进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提出一种高速列车车轮的制备方法,与现有技术相比,该车轮用钢降低了碳的含量,并添加适量的合金元素,使得该车轮的综合性能优异。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种高速列车车轮的制备方法,该车轮的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:C:0.46-0.50;Si:0.4-0.6;Mn:2.1-2.3;P≤0.015;S≤0.010;B:0.004-0.006;Ni:2.4-2.6,Cr 1.2-1.6,余量为铁和不可避免的杂质,所述制备方法包括如下步骤:
1)冶炼:调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭;
2)锻造:将铸锭加热至1230-1250℃,保温1-2小时,然后进行模锻,终锻温度为930-950℃;
3)热处理:淬火加热温度为900-920℃,进行油淬,然后进行回火,回火加热温度为530-550℃,保温时间为2-3小时。
4)机加工成成品。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
通过化学成分的调整,降低了碳含量,添加了B、Ni和Cr合金元素,并根据高速列车车轮的使用要求,确定了这三种元素的含量,使得制备的车轮的强度、韧性以及硬度和耐磨性等力学性能比传统的CL60钢车轮优异,也比现有技术的其它碳钢产品优异。本发明的车轮在热处理后具有适宜的贝氏体组织,因此性能更加优异。
具体实施方式
实施例一
一种高速列车车轮的制备方法,该车轮的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:C:0.46;Si:0.6;Mn:2.1;P≤0.015;S≤0.010;B:0.006;Ni:2.4,Cr 1.6,余量为铁和不可避免的杂质,所述制备方法包括如下步骤:
1)冶炼:调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭;
2)锻造:将铸锭加热至1230℃,保温2小时,然后进行模锻,终锻温度为930℃;
3)热处理:淬火加热温度为900℃,进行油淬,然后进行回火,回火加热温度为550℃,保温时间为2小时。
4)机加工成成品。
实施例二
一种高速列车车轮的制备方法,该车轮的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:C:0.50;Si:0.4;Mn:2.3;P≤0.015;S≤0.010;B:0.004;Ni:2.6,Cr 1.2,余量为铁和不可避免的杂质,所述制备方法包括如下步骤:
1)冶炼:调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭;
2)锻造:将铸锭加热至1250℃,保温1小时,然后进行模锻,终锻温度为950℃;
3)热处理:淬火加热温度为920℃,进行油淬,然后进行回火,回火加热温度为530℃,保温时间为3小时。
4)机加工成成品。
实施例三
一种高速列车车轮的制备方法,该车轮的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:C:0.48;Si:0.5;Mn:2.2;P≤0.015;S≤0.010;B:0.005;Ni:2.5,Cr 1.4,余量为铁和不可避免的杂质,所述制备方法包括如下步骤:
1)冶炼:调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭;
2)锻造:将铸锭加热至1240℃,保温1.5小时,然后进行模锻,终锻温度为940℃;
3)热处理:淬火加热温度为910℃,进行油淬,然后进行回火,回火加热温度为540℃,保温时间为2.5小时。
4)机加工成成品。
Claims (1)
1.一种高速列车车轮的制备方法,其特征在于,该车轮的化学成分以重量百分数计由下列组份组成:C:0.46-0.50;Si:0.4-0.6;Mn:2.1-2.3;P≤0.015;S≤0.010;B:0.004-0.006;Ni:2.4-2.6,Cr 1.2-1.6,余量为铁和不可避免的杂质,所述制备方法包括如下步骤:
1)冶炼:调整化学成分满足上述条件后浇注成铸锭;
2)锻造:将铸锭加热至1230-1250℃,保温1-2小时,然后进行模锻,终锻温度为930-950℃;
3)热处理:淬火加热温度为900-920℃,进行油淬,然后进行回火,回火加热温度为530-550℃,保温时间为2-3小时。
4)机加工成成品。
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CN201210435882.5A CN103789702A (zh) | 2012-11-03 | 2012-11-03 | 一种高速列车车轮的制备方法 |
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CN106077505A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-11-09 | 南京东电检测科技有限公司 | 一种制动盘的铸锻复合塑性成形工艺 |
CN106755788A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-31 | 大楚神驰车轮股份有限公司 | 一种车轮调质热处理工艺 |
CN110499416A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-26 | 安徽港泰机械制造集团有限公司 | 一种车轮的热处理工艺 |
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PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140514 |