CN112626408B - 岔枕的生产方法和岔枕 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种岔枕的生产方法和岔枕。岔枕的生产方法包括冶炼工艺、造型工艺和热处理工艺，冶炼工艺包括氧化法，其中，氧化法包括依次进行的扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧。通过本发明的技术方案，有效地减少了岔枕中的气孔、缩孔等缺陷，提升了岔枕的刚度和强度，延长了岔枕的使用寿命，且结构简单，易于生产。

Description

岔枕的生产方法和岔枕
技术领域
本发明涉及到轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种岔枕的生产方法和一种岔枕。
背景技术
道岔是一种使机车车辆从一股道到转入另一股道的线路连接设备，是轨道的薄弱环节之一。道岔组装的精度直接影响到轨道结构的受力、平顺度、行车安全及舒适性。故道岔组装是保证道岔铺设精度的关键过程。
组装用岔枕是组装道岔的专用工装之一。目前道岔组装所使用的岔枕一般为托盘固定混凝土类型，混凝土岔枕在三个方向上都可以非常方便的进行调整，但随着质量要求的提升，逐渐暴露出调整量不受控制、平面无法保持、刚性不足等一些缺点。采用铸钢岔枕代替原有的混凝土岔枕，钢岔枕一体成型，整体刚度高，无上述缺点。
但是，制备道岔组装用铸钢岔枕，目前无现有经验借鉴，且为保证岔枕强度、刚度，铸钢岔枕壁厚较厚，能否有效解决铸件存在的气孔、夹砂、缩孔等铸造缺陷，直接影响铸钢岔枕的服役情况及使用寿命。
发明内容
根据本发明的实施例旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
有鉴于此，根据本发明的实施例的一个目的在于提供一种岔枕的生产方法。
根据本发明的实施例的另一个目的在于提供一种岔枕。
为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提供了一种岔枕的生产方法，包括冶炼工艺、造型工艺和热处理工艺，冶炼工艺包括氧化法，
其中，氧化法包括依次进行的扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧。
在该技术方案中，氧化法包括依次进行的扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧，即多种脱氧方式进行组合，多次多方面的脱氧。这种组合脱氧的方式，有利于更好地消除铸造工艺中的气孔缺陷，也就是可以减少岔枕中的气孔，提升岔枕的强度和刚度，延长岔枕的使用寿命。
在上述技术方案中，冶炼工艺包括：电炉装料：向电炉中加入石灰、铁矿石和萤石，同时向料罐中加入废钢；氧化脱磷脱碳：向电炉中加入石灰石、萤石，并在炉渣形成后，进行吹氧，氧化完成后拔尽氧化渣，加入石灰、萤石，进行造渣；预还原：炉渣形成后，向电炉中加入碳粉、碳化硅、硅锰合金，进行扩散脱氧；还原：向电炉中加入碳粉、碳化硅、高碳锰铁、硅铁合金，进行沉淀脱氧；出钢：在1500℃～1800℃出钢，钢包内加入硅钡钙、铝锭，进行终脱氧。
在该技术方案中，通过在电炉装料时加入石灰、铁矿石和萤石，便于炉底造渣。通过氧化脱磷脱碳，便于减少磷、碳等杂质含量，提升岔枕成型后的韧性和强度，延长岔枕的使用寿命。通过扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧，即多次多方面的脱氧，有利于减少岔枕中的气孔，提升岔枕的强度和刚度。
在上述技术方案中，在冶炼工艺中，加入原料的总数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、铁矿石1.5％～2％、萤石0.7％～1％、废钢90％～95％、碳粉0.3％～0.4％、碳化硅0.3％～0.4％、锰硅合金0.5％～0.6％、铝锭0.12％～0.15％、硅钡钙0.15％～0.2％；另需加氧气压力0.5MPa～0.8MPa。
在该技术方案中，通过限定原料的总数量要求，可以避免原料随意添加，从而确保冶炼效果。
在上述技术方案中，在预还原过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：碳粉0.1％～0.15％、碳化硅0.1％～0.15％、硅锰合金0.5％～0.6％；在还原过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：碳粉0.2％～0.25％、碳化硅0.15％～0.25％、高碳锰铁0.6％～1％、硅铁合金0.4％～0.6％；在出钢过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：硅钡钙0.15％～0.2％、铝锭0.12％～0.15％。
在该技术方案中，在冶炼工艺的各步骤，单独限定添加的原料数量，有利于保证每个步骤中的原料数量不会随意添加，确保各步骤的处理效果。另外，对每个步骤的原料数量限定，还有利于确保各步骤所添加的原料的总数量符合要求，避免单一步骤中原料数量添加过多而导致其他步骤的原料数量减少，影响到其它步骤的处理效果。
在上述技术方案中，在电炉装料时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、铁矿石1.5％～2％和萤石0.7％～1％；废钢包括大废钢，中废钢和小废钢，大废钢、中废钢、小废钢按照0.8～1.2：2～4：0.8～1.2的重量比例装入；在氧化脱磷脱碳时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、萤石0.7％～1％；在氧化完成后拔尽氧化渣时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、萤石0.7％～1％。
在该技术方案中，在冶炼工艺的各步骤，单独限定添加的原料数量，有利于保证每个步骤中的原料数量不会随意添加，确保各步骤的处理效果。另外，对每个步骤的原料数量限定，还有利于确保各步骤所添加的原料的总数量符合要求，避免单一步骤中原料数量添加过多而导致其他步骤的原料数量减少，影响到其它步骤的处理效果。限定大废钢、中废钢、小废钢的比例，有利于各种不同规格废钢的充分利用，提升废钢利用率。
需要留意，大废钢的块重为大于50kg小于等于200kg，中废钢的块重为大于10kg，小于等于50kg，小废钢的块重为小于等于10kg。
在上述技术方案中，吹氧，具体包括：吹氧管***钢液面下50mm～200mm，浅吹2分钟～4分钟，吹氧压力0.5MPa～0.8MPa；在浅吹结束后，倾斜吹氧管20°～30°，并将吹氧管***钢液面下150mm～300mm，保持熔池均匀沸腾，直至熔池中的磷的重量百分比含量小于等于0.006％、碳的重量百分比含量小于等于0.21％、锰的重量百分比含量小于等于0.23％。
在该技术方案中，通过限定吹氧的时间、吹氧的深度和压力，有利于提升吹氧的有效性，避免吹氧时间太短、深度太浅而导致吹氧无效。还有利于加快氧化过程，提升冶炼效率。
在上述任一项技术方案中，造型工艺包括铸造补缩、冒口设置、冷铁设置和倾斜浇注。
在该技术方案中，通过在造型工艺中进行铸造补缩，便于减少岔枕中的收缩现象。冒口的设置，便于补充金属溶液，进一步地减少缩孔现象的发生。通过设置冷铁，便于对岔枕进行激冷，减少缩孔缺陷。倾斜浇铸的方式，有利于提升金属液体的流动性，进而也可以减少缩孔现象。
在上述技术方案中，铸造补缩的比例为1％～3％；冒口设于岔枕的浇注端，并位于岔枕的筋板处；冷铁设于岔枕的顶部和耳板上，且冷铁为明冷铁；倾斜浇注的倾斜角度为6°～8°；造型工艺中，拔模斜度为1:20。
在该技术方案中，将铸造补缩的比例限定在一定范围内，既可以减少缩孔，又可以避免比例过大而浪费材料。冒口设于岔枕的浇注端，即冒口设置在浇注时较高的位置处，便于补充的金属溶液向较低的位置处流动，确保防止缩孔的效果。倾斜浇注的倾斜角度限定在6°～8°，既可以提升金属液体的流动性，又可以避免金属溶液流速过快。拔模斜度设置为1：20，便于提升拔模的顺畅度。
在上述技术方案中，热处理工艺为正火，正火的保温温度为800℃～1000℃，正火的保温时长为2小时～4小时。
在该技术方案中，通过采用正火处理，有利于提升岔枕的韧性，延长岔枕的使用寿命。
根据本发明第二方面的实施例提供了一种岔枕，包括：顶板和立板，顶板的两侧各设有一个立板，且立板与顶板之间具有夹角；耳板，每个立板上远离顶板的一端设有耳板；多个筋板，设于两个立板之间，多个筋板间隔设置；其中，岔枕采用上述第一方面中任一项技术方案的岔枕的生产方法，一体铸造成型。
在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的岔枕的生产方法将岔枕一体铸造成型，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述。采用上述技术方案生产的岔枕，减少了气孔、缩孔等缺陷，且强度、刚度较高，韧性好，使用寿命长。另外，岔枕采用顶板、立板、耳板和筋板的设置，结构简单，各部位一体成型，刚度好，岔枕在组装时不易变形。
根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明提供的一个实施例的岔枕的浇注结构示意图；
图2是图1中A～A方向的剖视结构示意图；
图3是图1中B～B方向的剖视结构示意图；
图4是根据本发明提供的一个实施例的岔枕的剖视结构示意图；
图5是根据本发明提供的一个实施例的岔枕的热处理工艺的示意图。
其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10岔枕，100第一冷铁，102非浇注端面，104筋板，106冒口，108浇注端面，110浇注***，112顶板，114第二冷铁，116耳板，118立板。
具体实施方式
为了可以更清楚地理解根据本发明的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对根据本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，根据本发明的实施例的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解根据本发明的实施例，但是，根据本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，根据本发明的实施例提供的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图5描述根据本发明提供的一些实施例。
如图1至图5所示，根据本发明第一方面的实施例提供了一种岔枕的生产方法，包括冶炼工艺、造型工艺和热处理工艺。冶炼工艺包括氧化法。其中，氧化法包括依次进行的扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧。
在该实施例中，氧化法包括依次进行的扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧，即多种脱氧方式进行组合，多次多方面的脱氧。这种组合脱氧的方式，有利于更好地消除铸造工艺中的气孔缺陷，也就是可以减少岔枕中的气孔，提升岔枕的强度和刚度，延长岔枕的使用寿命。
在上述实施例中，冶炼工艺依次包括电路装料、氧化脱磷脱碳、预还原、还原和出钢。具体而言，电炉装料：向电炉中加入石灰、铁矿石和萤石，同时向料罐中加入废钢。氧化脱磷脱碳：向电炉中加入石灰石、萤石，并在炉渣形成后，进行吹氧，氧化完成后拔尽氧化渣，加入石灰、萤石，进行造渣。预还原：炉渣形成后，向电炉中加入碳粉、碳化硅、硅锰合金，进行扩散脱氧。还原：向电炉中加入碳粉、碳化硅、高碳锰铁、硅铁合金，进行沉淀脱氧。出钢：在1500℃～1800℃出钢，钢包内加入硅钡钙、铝锭，进行终脱氧。
在该实施例中，通过在电炉装料时加入石灰、铁矿石和萤石，便于炉底造渣。通过氧化脱磷脱碳，便于减少磷、碳等杂质含量，提升岔枕成型后的韧性和强度，延长岔枕的使用寿命。通过扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧，即多次多方面的脱氧，有利于减少岔枕中的气孔，提升岔枕的强度和刚度。
在上述实施例中，在冶炼工艺中，加入原料的总数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、铁矿石1.5％～2％、萤石0.7％～1％、碳粉0.3％～0.4％、碳化硅0.3％～0.4％、锰硅合金0.5％～0.6％、铝锭0.12％～0.15％、硅钡钙0.15％～0.2％，废钢90％～95％；另需加氧气压力0.5MPa～0.8MPa。
可以理解，上述数量的百分比要求，也可以理解为是如下要求：石灰20kg/t钢～30kg/t钢、铁矿石15kg/t钢～20kg/t钢、萤石7kg/t钢～10kg/t钢、氧气压力0.5MPa～0.8MPa、碳粉3kg/t钢～4kg/t钢、碳化硅3kg/t钢～4kg/t钢、锰硅合金5kg/t钢～6kg/t钢、铝锭1.2kg/t钢～1.5kg/t钢、硅钡钙1.5kg/t钢～2kg/t钢，在上述数量要求的基础上，每吨钢中的其余原料成分为废钢，废钢的大致占比为90％～95％。
在该实施例中，通过限定原料的总数量要求，可以避免原料随意添加，从而确保冶炼效果。
在上述实施例中，在预还原过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：碳粉0.1％～0.15％、碳化硅0.1％～0.15％、硅锰合金0.5％～0.6％；在所述还原过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：碳粉0.2％～0.25％、碳化硅0.15％～0.25％、高碳锰铁0.6％～1％、硅铁合金0.4％～0.6％；在所述出钢过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：硅钡钙0.15％～0.2％、铝锭0.12％～0.15％。
可以理解，上述各个工艺过程中的数量的百分比要求，也可以理解为是如下要求：在预还原过程中，加入原料的数量要求为：碳粉1kg/t钢～1.5kg/t钢、碳化硅1kg/t钢～1.5kg/t钢、硅锰合金5kg/t钢～6kg/t钢。在还原过程中，加入原料的数量要求为：碳粉2kg/t钢～2.5kg/t钢、碳化硅1.5kg/t钢～2.5kg/t钢、高碳锰铁6kg/t钢～10kg/t钢、硅铁合金4kg/t钢～6kg/t钢。在出钢过程中，加入原料的数量要求为：硅钡钙1.5kg/t钢～2kg/t钢、铝锭1.2kg/t钢～1.5kg/t钢。
需要指出，kg为公斤，t为吨。
在该实施例中，在冶炼工艺的各步骤，单独限定添加的原料数量，有利于保证每个步骤中的原料数量不会随意添加，确保各步骤的处理效果。另外，对每个步骤的原料数量限定，还有利于确保各步骤所添加的原料的总数量符合要求，避免单一步骤中原料数量添加过多而导致其他步骤的原料数量减少，影响到其它步骤的处理效果。
在上述实施例中，在电炉装料时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、铁矿石1.5％～2％和萤石0.7％～1％。
可以理解，在电炉装料时，加入的原料的数量要求，也可以理解为是如下要求：石灰20kg/t钢～30kg/t钢、铁矿石15kg/t钢～20kg/t钢和萤石7kg/t钢～10kg/t钢。
废钢包括大废钢，中废钢和小废钢，大废钢、中废钢、小废钢按照0.8～1.2：2～4：0.8～1.2的重量比例装入。具体而言，例如大废钢、中废钢、小废钢按照1:3:1的比例装入，或按照1.1:3.2:1的比例装入，或按照0.8:3:0.8的比例装入。
在氧化脱磷脱碳时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、萤石0.7％～1％。
可以理解，在氧化脱磷脱碳时，加入的原料的数量要求，也可以理解为是如下要求：石灰20kg/t钢～30kg/t钢、萤石7kg/t钢～10kg/t钢。
在氧化完成后拔尽氧化渣时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、萤石0.7％～1％。
可以理解，在氧化完成后拔尽氧化渣时，加入的原料的数量要求，也可以理解为是如下要求：石灰20kg/t钢～30kg/t钢、萤石7kg/t钢～10kg/t钢。
在该实施例中，在冶炼工艺的各步骤，单独限定添加的原料数量，有利于保证每个步骤中的原料数量不会随意添加，确保各步骤的处理效果。另外，对每个步骤的原料数量限定，还有利于确保各步骤所添加的原料的总数量符合要求，避免单一步骤中原料数量添加过多而导致其他步骤的原料数量减少，影响到其它步骤的处理效果。限定大废钢、中废钢、小废钢的比例，有利于各种不同规格废钢的充分利用，提升废钢利用率。
需要指出，大废钢的块重为大于50kg小于等于200kg，中废钢的块重为大于10kg，小于等于50kg，小废钢的块重为小于等于10kg。
在上述实施例中，吹氧具体包括：在氧化初期，吹氧管***钢液面下50mm～200mm，浅吹2分钟～4分钟，吹氧压力0.5MPa～0.8MPa。在浅吹结束后，进入氧化中后期，倾斜吹氧管20°～30°，并将吹氧管***钢液面下150mm～300mm，保持熔池均匀沸腾，直至熔池中的磷的重量百分比含量小于等于0.006％、碳的重量百分比含量小于等于0.21％、锰的重量百分比含量小于等于0.23％。
在该实施例中，通过限定吹氧的时间、吹氧的深度和压力，有利于提升吹氧的有效性，避免吹氧时间太短、深度太浅而导致吹氧无效。还有利于加快氧化过程，提升冶炼效率。
如图2和图3所示，在上述任一项实施例中，造型工艺包括铸造补缩、冒口106设置、冷铁设置和倾斜浇注。
在该实施例中，通过在造型工艺中进行铸造补缩，便于减少岔枕10中的收缩现象。冒口106的设置，便于补充金属溶液，进一步地减少缩孔现象的发生。通过设置冷铁，便于对岔枕10进行激冷，减少缩孔缺陷。倾斜浇铸的方式，有利于提升金属液体的流动性，进而也可以减少缩孔现象。
在上述实施例中，铸造补缩的比例为1％～3％。冒口106设于岔枕10的浇注端面108，并位于岔枕10的筋板104处。冷铁包括第一冷铁100设于岔枕的顶板上，冷铁还包括第二冷铁114，设于耳板116上，且冷铁为明冷铁。倾斜浇注的倾斜角度为6°～8°。造型工艺中，拔模斜度为1:20。
在该实施例中，将铸造补缩的比例限定在一定范围内，既可以减少缩孔，又可以避免比例过大而浪费材料。浇注***110设置在岔枕上设有冒口106的一端。冒口设于岔枕10的浇注端面108，即冒口设置在浇注时较高的位置处，便于补充的金属溶液向较低的位置处流动，也就是向非浇注端面102处流动，确保防止缩孔的效果。倾斜浇注的倾斜角度限定在6°～8°，既可以提升金属液体的流动性，又可以避免金属溶液流速过快。拔模斜度设置为1：20，便于提升拔模的顺畅度。
进一步地，在造型工艺中，采用上下铸型表面均匀喷刷2遍锆英粉涂料，确保铸型表面强度，减少夹砂缺陷。
如图5所示，在上述实施例中，热处理工艺为正火，正火的保温温度为800℃～1000℃，正火的保温时长为2小时～4小时。
在该实施例中，通过采用正火处理，有利于提升岔枕的韧性，延长岔枕的使用寿命。
如图4所示，根据本发明第二方面的实施例提供了一种岔枕10，包括：顶板112和立板118，顶板112的两侧各设有一个立板118，且立板118与顶板112之间具有夹角；耳板116，每个立板118上远离顶板112的一端设有耳板116；多个筋板，设于两个立板118之间，多个筋板间隔设置；其中，岔枕10采用上述第一方面中任一项实施例的岔枕的生产方法，一体铸造成型。
在该实施例中，通过采用上述任一项实施例的岔枕的生产方法将岔枕10一体铸造成型，从而具有了上述实施例的全部有益效果，在此不再赘述。采用上述实施例生产的岔枕10，减少了气孔、缩孔等缺陷，且强度、刚度较高，韧性好，使用寿命长。另外，岔枕10采用顶板112、立板118、耳板116和筋板的设置，结构简单，各部位一体成型，刚度好，岔枕10在组装时不易变形。
根据本发明提出的一个具体实施例的岔枕的生产方法，目的是采用铸钢岔枕代替混凝土岔枕，并提供一种改善铸件存在的气孔、夹砂、缩孔等铸造缺陷，使铸件质量满足岔枕要求的铸造工艺。
为达到上述目的，本具体实施例的技术方案是：
一种道岔组装用铸钢岔枕的生产方法，选用电弧炉采用恰当的冶炼工艺冶炼ZG30Mn牌号的钢水作为铸钢岔枕的原料，通过合理设计造型工艺以及正火的热处理工艺来消除铸造过程中存在的气孔、夹渣、缩孔等缺陷，保证铸件质量。
具体地，冶炼工艺采用氧化法冶炼，选用矿石与氧气结合的氧化方式；用碳粉、碳化硅粉扩散脱氧、锰硅合金沉淀脱氧、铝块、硅钡钙合金包内脱氧结合的脱氧方式，消除铸型中的气孔缺陷。造型工艺采用2％铸造缩尺、布置保温冒口、冷铁及倾斜浇注的方式去除缩孔等缺陷。
更具体地，冶炼工艺炉底加入石灰20kg～30kg/t钢、铁矿石15kg～20kg/t钢、萤石7kg～10kg/t钢、废钢9t～10t、氧气压力0.5MPa～0.8MPa、碳粉3kg～4kg/t钢、碳化硅3kg～4kg/t钢、锰硅合金加入5kg～6kg/t钢、铝锭1.2kg～1.5kg/t钢、硅钡钙加入1.5kg～2kg/t钢。造型工艺采用上下铸型表面均匀喷刷2遍锆英粉涂料，确保铸型表面强度，消除夹砂缺陷。
值得一提的是，本具体实施例提供的上述技术方案所生产的铸钢岔枕，岔枕的耳板、筋板、立板等一体成型，极大的提升了铸钢岔枕的整体刚度，可以有效的防止岔枕在组装使用过程中的变形，避免岔枕上的道岔各部件空间位置产生偏移。同时，采用ZG30Mn牌号钢种既具有足够的力学性能指标，又具备良好的焊接、切削性能，便于铸钢岔枕后续机加工工艺的实施。
具体实施方式如下：
一种道岔组装用铸钢岔枕的生产方法，包括以下工艺：冶炼工艺、造型工艺及热处理工艺。
(1)电炉冶炼工艺：电炉冶炼包括电炉装料、氧化脱磷脱碳、预还原、还原、出钢、终脱氧工序，具体工序步骤如下：
a.电炉装料。装料前向炉中加入石灰220kg、铁矿石150kg以及萤石70kg，用于炉底造渣。同时，料罐内废钢按大(块重50kg～200kg)、中(块重10kg～50kg)、小合理搭配，共装入废钢9.2t。
b.氧化脱磷脱碳。氧化初期脱磷，迅速加入石灰60kg、萤石30kg。炉渣形成后，开始吹氧，吹氧管***钢液面下50mm～200mm，浅吹3分钟，吹氧压力0.6MPa。氧化中后期，调整吹氧管，吹氧管倾斜30°左右，***钢液面下150mm～300mm，保持熔池均匀沸腾。氧化终点，P(磷)：0.006％，C(碳)：0.21％，Mn(锰)：0.23％。氧化完成后拔尽氧化渣，加入石灰80kg，萤石30kg，造渣。
c.预还原。炉渣形成后，迅速加入碳粉10kg、碳化硅10kg、硅锰合金50kg，进行预还原。
d.还原。还原过程加入碳粉22kg、碳化硅18kg、高碳锰铁78kg、硅铁合金46kg，保持炉渣还原性，调整钢液化学成分。
e.出钢。出钢温度1610℃，钢包内加入硅钡钙15kg、铝锭12kg做终脱氧处理。
(2)造型工艺：如图1至图3所示，部分筋板处布置保温冒口，保温冒口直径为100mm～200mm，例如150mm。从浇注端起共8个冒口。顶板处布置第一冷铁，耳板处布置第二冷铁。第一冷铁厚35mm，间隔设置，间隙为8mm～12mm，例如10mm。造型工艺采用2％铸造缩尺，倾斜浇注角度6°～8°，拔模斜度1：20。
(3)热处理工艺，热处理过程采用正火工艺，在880℃保温3小时，具体如图5所示。
(4)经检验，本具体实施例实例中，试件化学成分与力学性能统计结果：
Figure BDA0002802543590000111
在上表中，wt％表示重量百分比。
本具体实施例中，试件化学成分完全满足ZG30Mn牌号钢种的化学成分范围，其力学性能均高于ZG30Mn牌号钢种的要求。
本具体实施例具有以下有益效果：
首先，铸钢岔枕相比混凝土岔枕在材质性能上有了一定的提升。
其次，本具体实施例中的生产方法制备的岔枕，有效地减少了铸造过程中可能出现的气孔、缩松、夹渣等缺陷，保证了岔枕质量。
进一步，岔枕各部位一体成型，极大的提升了铸钢岔枕的整体刚度，可以有效的防止岔枕在组装使用过程中的变形，避免岔枕上的道岔各部件空间位置产生偏移。
另外，本具体实施例采用ZG30Mn牌号钢种，既具有足够的力学性能指标，又具备良好的焊接、切削性能，便于铸钢岔枕后续机加工工艺的实施。
以上结合附图详细说明了根据本发明提供的实施例，通过上述实施例，有效地减少了岔枕中的气孔、缩孔等缺陷，提升了岔枕的刚度和强度，延长了岔枕的使用寿命，且结构简单，易于生产。
在根据本发明的实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在根据本发明的实施例中的具体含义。
根据本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述根据本发明的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对根据本发明的实施例的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于根据本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为根据本发明的优选实施例而已，并不用于限制根据本发明的实施例，对于本领域的技术人员来说，根据本发明的实施例可以有各种更改和变化。凡在根据本发明的实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在根据本发明的实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种岔枕的生产方法，包括冶炼工艺、造型工艺和热处理工艺，其特征在于，
所述冶炼工艺包括氧化法，
其中，所述氧化法包括依次进行的扩散脱氧、沉淀脱氧和终脱氧；
所述冶炼工艺包括：
电炉装料：向电炉中加入石灰、铁矿石和萤石，同时向料罐中加入废钢；
氧化脱磷脱碳：向电炉中加入石灰石、萤石，并在炉渣形成后，进行吹氧，氧化完成后拔尽氧化渣，加入石灰、萤石，进行造渣；
预还原：炉渣形成后，向电炉中加入碳粉、碳化硅、硅锰合金，进行所述扩散脱氧；
还原：向电炉中加入碳粉、碳化硅、高碳锰铁、硅铁合金，进行所述沉淀脱氧；
出钢：在1500℃～1800℃出钢，钢包内加入硅钡钙、铝锭，进行所述终脱氧。
2.根据权利要求1所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
在所述冶炼工艺中，加入原料的总数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、铁矿石1.5％～2％、萤石0.7％～1％、废钢90％～95％、碳粉0.3％～0.4％、碳化硅0.3％～0.4％、锰硅合金0.5％～0.6％、铝锭0.12％～0.15％、硅钡钙0.15％～0.2％；
另需加氧气压力0.5MPa～0.8MPa。
3.根据权利要求2所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
在所述预还原过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：碳粉0.1％～0.15％、碳化硅0.1％～0.15％、硅锰合金0.5％～0.6％；
在所述还原过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：碳粉0.2％～0.25％、碳化硅0.15％～0.25％、高碳锰铁0.6％～1％、硅铁合金0.4％～0.6％；
在所述出钢过程中，加入原料的数量与钢的百分比要求为：硅钡钙0.15％～0.2％、铝锭0.12％～0.15％。
4.根据权利要求2所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
在所述电炉装料时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、铁矿石1.5％～2％和萤石0.7％～1％；
所述废钢包括大废钢，中废钢和小废钢，所述大废钢、所述中废钢、所述小废钢按照0.8～1.2：2～4：0.8～1.2的重量比例装入；
在所述氧化脱磷脱碳时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、萤石0.7％～1％；
在氧化完成后拔尽氧化渣时，加入的原料的数量与钢的百分比要求为：石灰2％～3％、萤石0.7％～1％。
5.根据权利要求2所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
所述吹氧，具体包括：
吹氧管***钢液面下50mm～200mm，浅吹2分钟～4分钟，吹氧压力0.5MPa～0.8MPa；
在所述浅吹结束后，倾斜所述吹氧管20°～30°，并将所述吹氧管***钢液面下150mm～300mm，保持熔池均匀沸腾，直至所述熔池中的磷的重量百分比含量小于等于0.006％、碳的重量百分比含量小于等于0.21％、锰的重量百分比含量小于等于0.23％。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
所述造型工艺包括铸造补缩、冒口设置、冷铁设置和倾斜浇注。
7.根据权利要求6所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
所述铸造补缩的比例为1％～3％；
所述冒口设于所述岔枕的浇注端，并位于所述岔枕的筋板处；
所述冷铁设于所述岔枕的顶部和耳板上，且所述冷铁为明冷铁；
所述倾斜浇注的倾斜角度为6°～8°；
所述造型工艺中，拔模斜度为1:20。
8.根据权利要求7所述的岔枕的生产方法，其特征在于，
所述热处理工艺为正火，所述正火的保温温度为800℃～1000℃，所述正火的保温时长为2小时～4小时。
9.一种岔枕，其特征在于，包括：
顶板和立板，所述顶板的两侧各设有一个所述立板，且所述立板与所述顶板之间具有夹角；
耳板，每个所述立板上远离所述顶板的一端设有所述耳板；
多个筋板，设于两个所述立板之间，多个所述筋板间隔设置；
其中，所述岔枕采用权利要求1至8中任一项所述的岔枕的生产方法，一体铸造成型。
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