本发明专利技术公开了一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨，按质量百分数计其化学成分包括：C 0.12～0.30％；Si 0.60～1.20％；Mn 1.60～2.30％；P≤0.025％；S≤0.025％；Cr 0.50～1.0％；Mo 0.20～0.60％；Ni 0.20～0.60％，其余为Fe及不可避免的杂质。还公布了其热处理工艺。本发明专利技术生产出的道岔钢轨具有高强、高韧性的特点，其韧性是同等强度的珠光体道岔钢轨韧性的3～4倍，因此贝氏体钢轨的良好强韧性不仅可以满足逐渐苛刻的铁路运输环境，同时能够提高铁路运营过程的安全性与稳定性，从而降低铁路的运营成本。路的运营成本。
【技术实现步骤摘要】
一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨及其热处理工艺
[0001]本专利技术涉及钢轨生产及应用领域，尤其涉及一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨及其热处理工艺。
技术介绍
[0002]高速、重载铁路在世界各国的兴起和发展，使列车的行驶速度和轴重都大幅度增加，列车轴重的增加必然引起轮轨接触应力和轨头内部剪切应力的增加，由此导致钢轨服役环境恶化，接触疲劳伤损增加，特别是道岔区域钢轨磨耗、剥离掉块、压溃、核伤等逐年增多，目前普遍使用的珠光体型钢轨，由于其成分和组织结构的特点其强韧性基本发挥到极限，且冲击韧性、断裂韧性也较低，已无法完全满足铁路道岔的服役要求。相比珠光体型钢轨，贝氏体钢轨具有良好的强度、塑性、冲击韧性、耐磨性、耐滚动接触疲劳性能，因此，我国铁路发展规划中提出，采用高强度、高韧性的贝氏体合金道岔钢轨以满足铁路道岔发展需求。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨及其热处理工艺，本专利技术开发贝/马复相在线热处理贝氏体道岔钢轨生产工艺，生产出的道岔钢轨具有高强、高韧性的特点，其韧性是同等强度的珠光体道岔钢轨韧性的3～4倍，因此贝氏体钢轨的良好强韧性不仅可以满足逐渐苛刻的铁路运输环境，同时能够提高铁路运营过程的安全性与稳定性，从而降低铁路的运营成本。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨，按质量百分数计其化学成分包括：C 0.12～0.30％；Si 0.60～1.20％；Mn 1.60～2.30％；P≤0.025％；S≤0.025％；Cr 0.50～1.0％；Mo 0.20～0.60％；Ni 0.20～0.60％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0006]一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨的热处理工艺，钢坯采用步进式加热炉加热，加热时间4～4.5小时，出炉温度1200℃～1250℃，钢坯经过粗轧7道次、中轧3道次、精轧3道次后轧制成60AT1道岔钢轨尺寸要求，终轧温度930℃～950℃，钢轨快速进入在线热处理生产线，710℃～810℃采用喷风快速冷却，钢轨轨头冷却至250℃～350℃终止冷却，钢轨轨头自然返温至300℃～380℃，进入冷床密排自然冷却，80℃以下对钢轨进行矫直；矫直后采用220℃～320℃的温度范围进行8～48小时回火。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0008]本专利技术开发贝/马复相在线热处理贝氏体道岔钢轨生产工艺，生产出的道岔钢轨具有高强、高韧性的特点，其韧性是同等强度的珠光体道岔钢轨韧性的3～4倍，因此贝氏体钢轨的良好强韧性不仅可以满足逐渐苛刻的铁路运输环境，同时能够提高铁路运营过程的安全性与稳定性，从而降低铁路的运营成本。
[0009]钢轨力学性能满足Rm≥1280MPa，A％≥13％，踏面硬度360～430HBW；室温冲击功
A
KU2
≥70J。
具体实施方式
[0010]一种贝马复相贝氏体道岔钢轨的在线热处理工艺，钢轨质量百分数计其化学成分包括：C 0.12～0.30％；Si 0.60～1.20％；Mn 1.60～2.30％；P≤0.025％；S≤0.025％；Cr 0.50～1.0％；Mo 0.20～0.60％；Ni 0.20～0.60％，其余为Fe及不可避免的杂质。
[0011]钢坯采用步进式加热炉加热，加热时间4.5小时，出炉温度1230℃，钢坯经过粗轧7道次、中轧3道次、精轧3道次后轧制成60AT1道岔钢轨尺寸要求，终轧温度936℃。
[0012]表1钢轨热处理工艺对比
[0013][0014]由表1可知，珠光体钢轨相变温度在520℃左右，珠光体钢轨接近相变温度点进行热处理，而贝氏体钢轨需将钢轨冷却至马氏体和下贝氏体相变温度点区间(250
‑
350℃)，钢轨轧后以较快的冷却速度(≥3℃/S)将钢轨控制在马氏体和下贝氏体相变区间。此时，钢轨表面受到轨头心部和轨腰部位的热量向轨头表层扩散和相变潜热的影响，对轨头表面以一定冷却速度，以抵消传递的热量和相变潜热，保证钢轨0
‑
30mm位置进行长时间、同步的等温转变，从而达到组织细化、均匀的目的。钢轨轨头自然返温至300℃～380℃，进入冷床密排自然冷却，一定的返温温度和低温回火处理可有利于低碳马氏体的转变和残余奥氏体的稳定。从而有效的提高了钢轨力学性能、机械稳定性及服役性能，实现高强度、高韧塑性及高耐磨性的最佳匹配。钢轨在控制冷却机组内完成组织相变，从而保证钢轨良好的平直度，降低钢轨矫直附加的高残余应力。对比珠光体型钢轨在线热处理工艺，纯在较大区别，珠光体型道岔钢轨不进行低温回火工艺。
[0015]表2钢轨力学性能检验结果
[0016][0017]由表2检验结果可见，珠光体钢轨及贝氏体钢轨强度、硬度均满足技术要求，但对比珠光体H370级别钢轨，本专利技术实施的1#～4#延伸率明显提高4.5％～6％左右，常温冲击提高73J～81J。本专利技术高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨较珠光体H370级别钢轨延伸率提高
45％
‑
60％左右，常温冲击提高480％～540％左右。钢轨具有高韧性更适合应用于道岔区域服役。本专利技术60AT1贝氏体钢轨道岔具有高强度、高硬度、高韧性的优良组合，不仅可以满足逐渐苛刻的铁路运输环境，同时能够提高铁路运营过程的安全性与稳定性，从而降低铁路的运营成本。
[0018]以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨，其特征在于，按质量百分数计其化学成分包括：C 0.12～0.30％；Si 0.60～1.20％；Mn 1.60～2.30％；P≤0.025％；S≤0.025％；Cr 0.50～1.0％；Mo 0.20～0.60％；Ni 0.20～0.60％，其余为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高强韧性60AT1贝氏体道岔钢轨的热处理工艺，其特征在于，钢坯采用步进式加热炉加热，加热...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凤明，梁正伟，王嘉伟，何建中，李智丽，谢丽，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。