制造具有改善的耐磨性和接触强度的铁路轨道的方法技术

本发明专利技术涉及利用轧制加热的余热对铁路轨道进行轧制的方法。该方法包括在二辊可逆式机座和连续可逆组的万能机座中分别加热轧制坯料，进行多道次粗轧和中间道次轧制，然后沿轨头和轨座进行差示冷却使温度从720℃

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造具有改善的耐磨性和接触强度的铁路轨道的方法


[0001]本专利技术涉及涉及钢铁工业领域，尤其涉及利用轧制加热的余热对铁路轨道进行轧制和热处理的方法，可用于制造具有改善的耐磨性和接触强度的铁路轨道。

技术介绍

[0002]已知一种对由含0.90
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1.20％碳的高碳钢制成的轨道进行热处理的方法，该方法可在轧制结束后≤60s内，将轨座的边缘部分从≥650℃以5
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20℃/s的速度加速冷却，然后以1
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10℃/s的速度对轨头、轨腰和轨座的中央部分进行冷却(JP 4267334C21D9/04)。
[0003]所述热处理方法的主要缺点如下：1)没有调节轧制加热和精轧的温度，不能提供奥氏体晶粒的有效磨削和高的冲击韧性、相对延伸率和收缩率；2)以相同的速度冷却轨头和轨座，因此，矫直之前的轨道会产生较大的曲率，因此需要使用对残余应力大小有不利影响的方式对轨道进行冷矫直。
[0004]已知一种制造具有珠光体组织的轨道的方法，该珠光体组织由钢制成，所述钢包含0.65
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1.20％的碳、0.05
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2.00％的硅和0.05
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2.00％的锰，其余为铁和附带的杂质，用于在不超过900℃的温度下进行轨道的精轧，并以2
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30℃/s的速度冷却至不超过550℃(EP 2045341(A1)C21D8/00，C21D 9/04)。
[0005]该方法的主要缺点如下：1)在钢轨的化学成分中没有铬、镍和钒，而铬、镍和钒对钢轨的显微组织和机械性能产生积极影响；2)没有调节轧制加热的温度，这实际上增加了原始奥氏体晶粒的尺寸，降低故障机座中轧制模的效率，无法提供必要的冲击硬度、延展性和强度；3)轨座和轨头没有进行差示冷却，这导致在热处理之后其曲率增加，残余应力高。
[0006]还已知对碳或低合金钢制成的轨道进行热处理的方法，用于加速冷却轨道，从奥氏体区域温度750
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650℃(JP 4267267，С21D9/04)，以5
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15℃/s的速度加速冷却至650
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500℃(RU NO.2113511，C21D 9/04)，以10
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30℃/s的速度加速冷却至750
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600℃(RU号97121881，C21D 9/04，C22C 38/04)，以5
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15℃/s的速度快速冷却至650
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500℃(RU 96123715，C21D9/04)，在≥20mm的深度下，以1
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10℃/s和2
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20℃/s的速度从Ar1温度加速冷却轨头的表面层(JP 3731934，С21D9/04)。
[0007]这些对轨道进行热处理的方法的主要缺点如下：1)在粗轧和精轧机座中进行轧制的过程中没有调节轧制加热和精轧的温度以及延伸率，这导致不能有效地磨削奥氏体晶粒，不能提供较高的机械性能；2)没有调节轨座的冷却，这实际上会对轨座的曲率产生不利影响。
[0008]还已知一种制造轨道的方法，该方法分两个步骤完成轨道的精轧。第一步，轧制钢坯，每道次至少减少15％的面积；在精轧的后半段中，在800
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950℃的温度范围内，一道次或多道次轧制完成轧制，每道次轧制面积减少不超过10％。精轧结束后，立即以至少6℃/s的速度冷却0.1
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30秒，将轨道的表面温度迅速降低至500
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600℃，然后以至少3℃/s的速度进行加速冷却(JP 3625224(B2)8332501(A))。
[0009]该方法的主要缺点是，没有粗轧和精轧的调节温度模式，粗轧道次中没有调节轧
制的延伸率，这实际上并不能有效地对结构进行磨削，轨头没有高强度、塑性、硬度和冲击强度，无法在运行过程中提供高耐磨性和接触强度的轨道。
[0010]最接近的技术方案是一种制造轨道的方法，该方法是在具有万能串联机座组的轧机上进行轧制，在加热温度为1100℃至1200℃的范围内轧制坯料，在850
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950℃的温度范围内进行精轧，以1.5
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6.0℃/s的速度沿轨头和轨座，用空气或掺有水的空气，分别进行加速差示冷却，从720
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850℃冷却至温度不超过620℃，其中，在每种特定情况下，轨头的冷却速度与轨座的冷却速度不同。钢含有如下重量分数的成分：0.72
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0.78wt％的碳，必要时还包含：0.15
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0.60wt％的铬、0.10
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0.60wt％的镍、0.05
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0.15wt％的钒、0.007
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0.020wt％的氮(RU 2601847C1)。
[0011]这种制造轨道的方法的主要缺点是，没有调节温度模式，没有调节粗轧和精轧的延伸率，因此，不可能获得强度和塑性，硬度和冲击强度平衡的复合物，不能在操作过程中提供耐磨性和接触强度高的轨道。
[0012]本专利技术的目的是提供一种利用预轧制加热的余热来进行差示热强化的铁路轨道，具有机械性能平衡的复合物，尤其是：极限抗拉强度不小于1300N/mm2，屈服强度不小于870N/mm2，伸长率不小于8.0％，面积收缩率不小于20％，轨头踏面硬度不小于400HB，在测试温度+20℃下的冲击强度不小于15J/cm2。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是通过如下方法来实现的，即，制造具有改善的耐磨性和接触强度的铁路轨道的方法，该方法包括在二辊可逆式机座和具有连续可逆组的万能机座中分别加热轧制坯料，进行多道次粗轧和精轧，然后沿轨头和轨座进行差示冷却使温度从720℃
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870℃降至450℃
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600℃，根据本专利技术，粗轧在950℃至1100℃的温度范围内进行，每道次的延伸率范围为1.12至1.30，精轧在850℃至1000℃的温度范围内进行，每道次的延伸率范围为1.07至1.18，然后在分开的万能机座中进行精轧，精轧的温度范围为820℃至880℃，延伸率范围为1.07至1.10。其中，所述坯料由钢制成，所述钢包含如下重量分数的成分：0.85wt％至1.2wt％的碳、0.2wt％至1.25wt％的锰、0.2wt％至0.9wt％的硅、0.001wt％至0.06wt％的铌，以及必要时还包含一种或多种如下重量分数的元素：0.1wt％至0.8wt％的铬、0.05wt％至0.6wt％的镍、0.01wt％至0.15wt％的钒、0.005wt％至0.015wt％的氮。
[0014]本专利技术的另一个目的是用于制造铁路轨道的钢，包含如下重量分数的成分：0.85wt％至1.2wt％的碳、0.2wt％至1.25wt％的锰、0.2wt％至0.9wt％的硅，根据本专利技术，成分还补充有0.001wt％至0.06wt％的铌。
[0015]根据一个可行的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造具有改善的耐磨性和接触强度的铁路轨道的方法，包括在二辊可逆式机座和连续可逆组的万能机座中分别加热轧制坯料，进行多道次粗轧和精轧，然后沿轨头和轨座进行差示冷却使温度从720℃
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870℃降至450℃
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600℃，其特征在于，粗轧在950℃至1100℃的温度范围内进行，每道次的延伸率范围为1.12至1.30，精轧在850℃至1000℃的温度范围内进行，每道次的延伸率范围为1.07至1.18，然后在分开的万能不可逆机座中进行精轧，精轧的温度范围为820℃至880℃，延伸率范围为1.07至1.10。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坯料由钢制成，所述钢包含如下重量分数的成分：0.85wt％至1.2wt％的碳、0.2wt％至1.25w...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶戈尔，
申请(专利权)人：耶弗拉兹合并西西伯利亚冶金厂股份公司，
类型：发明
国别省市：