轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法，包括以下步骤：S1，对轧制后钢轨进行冷却；S2，采用轻压下方式对经过所述冷却的钢轨进行第一次矫直；S3，对经过所述第一次矫直的钢轨轨底进行加热；S4，利用多对矫直辊对经过所述加热的钢轨进行第二次矫直，其中每对矫直辊对称地对轨头和轨底进行矫直。本发明专利技术能够降低钢轨轨底残余应力并改善钢轨的耐腐蚀性。腐蚀性。腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】
轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法


[0001]本专利技术涉及钢轨制备
，具体涉及一种轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法。

技术介绍

[0002]作为直接承载列车运行的关键轨道部件，钢轨在服役过中反复受到列车加载及冲击作用，在动弯作用下，钢轨轨底沿钢轨纵向受到很大的拉应力。同时在钢轨生产过程中，矫直工艺会在钢轨轨底引入纵向残余拉应力，TB/T 2344.1
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2020规定，该值不得大于250MPa，实际上各牌号钢轨该值范围大概是180～250MPa。
[0003]在列车运行动弯作用引起的轨底拉应力与矫直工艺引入的残余拉应力的共同作用下，轨底容易萌生疲劳裂纹，尤其是在轨底存在锈蚀等伤损的情况下，钢轨更容易出现轨底伤损，甚至断裂。由于轨道铺设的特殊性，钢轨铺设完成后，轨底很难进行检查及维护。在一些隧道、高湿度的铁路线路，现有的各种钢轨轨底腐蚀严重，轨底断裂伤损频发，已经严重威胁到列车运行安全。因此，有必要研究一种轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法，以解决现有钢轨轨底在残余应力作用下容易断裂和腐蚀严重的问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提出一种轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1，对轧制后钢轨进行冷却；
[0007]S2，采用轻压下方式对经过所述冷却的钢轨进行第一次矫直；
[0008]S3，对经过所述第一次矫直的钢轨轨底进行加热；
[0009]S4，利用多对矫直辊对经过所述加热的钢轨进行第二次矫直，其中每对矫直辊对称地对轨头和轨底进行矫直。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，步骤S2中，利用平立复合矫直机进行矫直，所述平立复合矫直机包括沿钢轨长度方向设置的矫直力依次如下的四个矫直辊：1400～1600kN、1200～1400kN、800～1000kN、100～200kN。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，步骤S3中，进行感应加热，加热温度为300～350℃，加热时间为60～120s。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，步骤S4中，利用三对矫直辊进行所述第二次矫直，所述三对矫直辊的矫直力沿钢轨长度方向依次为500～600kN、300～400kN、100～200kN。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，步骤S1包括：
[0014]步骤S11，对轧制后钢轨的轨头及轨底进行加速冷却；其中轨头的冷却速率为5～8℃/s并冷却至温度为420～450℃，轨底的冷却速率为2～5℃/s并冷却至温度为450～480℃，轨头和轨底在加速冷却后的温度差小于20℃；
[0015]步骤S12，将经过加速冷却的钢轨在空气中自然冷却至室温。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，步骤S11中，通过喷水雾对轨头进行冷却，通过喷空气对轨底进行冷却。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，在步骤S1之前，所述方法还包括：利用轧制余热和补热装置将钢轨轨头和轨底温度控制在790～830℃。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，按质量百分比计，用于形成所述钢轨的钢坯的化学成分为：C：0.55％～0.75％；Si：0.40％～0.90％；Mn：0.40％～0.80％；Cr：0.25％～0.65％；Cu：0.20％～0.50％；Ni：0.15％～0.35％；Mn+Cr：1.10％～1.50％；Cu+Ni：0.40％～0.70％；V、Nb、Ti中的至少一种；其余为Fe和不可避免的杂质；其中，当包含V时，V含量为0.02％～0.15％；当包含Nb时，Nb含量为0.01％～0.08％；当包含Ti时，Ti含量为0.001％～0.030％。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，所述轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的轨底中心纵向残余应力小于等于150MPa，并且残余应力波动范围小于等于30MPa。
[0020]在根据本专利技术的实施例的轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法中，通过采用轻压下方式进行第一次矫直，可以减小因矫直带入的残余应力；通过对经过第一次矫直的钢轨轨底进行加热，可以在一定程度上消除钢轨轨底表面的残余应力；通过对经过加热的钢轨进行第二次矫直(对称地对轨头和轨底进行矫直)，可以在钢轨表面引入压应力，抵消原有残余拉应力，起到进一步降低钢轨残余应力的目的。通过降低残余应力，可以在一定程度上改善钢轨的耐腐蚀性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1示出根据本专利技术实施例的轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法的流程图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0024]需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
[0025]图1示出根据本专利技术实施例的轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法的流程图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
[0026]S1，对轧制后钢轨进行冷却；
[0027]S2，采用轻压下方式对经过所述冷却的钢轨进行第一次矫直；
[0028]S3，对经过所述第一次矫直的钢轨轨底进行加热；
[0029]S4，利用多对矫直辊对经过所述加热的钢轨进行第二次矫直，其中每对矫直辊对
称地对轨头和轨底进行矫直。
[0030]在本专利技术的实施例中，通过采用轻压下方式进行第一次矫直，可以减小因矫直带入的残余应力；通过对经过第一次矫直的钢轨轨底进行加热，可以在一定程度上消除钢轨轨底表面的残余应力；通过对经过加热的钢轨进行第二次矫直(对称地对轨头和轨底进行矫直)，可以在钢轨表面引入压应力，抵消原有残余拉应力，起到进一步降低钢轨残余应力的目的。通过降低残余应力，可以在一定程度上改善钢轨的耐腐蚀性。
[0031]在一些实施例中，步骤S2中，利用平立复合矫直机进行矫直(例如立矫)，所述平立复合矫直机包括沿钢轨长度方向设置的矫直力依次如下的四个矫直辊：1400～1600kN、1200～1400kN、800～1000kN、100～200kN。从而，通过减小矫直力来实现轻压下方式。现有技术中在矫直时矫直力可高达2000kN，本专利技术通过减小矫直力来减小因矫直带入的残余应力。
[0032]在一些实施例中，步骤S3中，进行感应加热，加热温度为300～350℃，加热时间为60～120s。通过加热一定程度上可以消除钢轨轨底表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨底低残余应力耐腐蚀钢轨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对轧制后钢轨进行冷却；S2，采用轻压下方式对经过所述冷却的钢轨进行第一次矫直；S3，对经过所述第一次矫直的钢轨轨底进行加热；S4，利用多对矫直辊对经过所述加热的钢轨进行第二次矫直，其中每对矫直辊对称地对轨头和轨底进行矫直。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，利用平立复合矫直机进行矫直，所述平立复合矫直机包括沿钢轨长度方向设置的矫直力依次如下的四个矫直辊：1400～1600kN、1200～1400kN、800～1000kN、100～200kN。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，进行感应加热，加热温度为300～350℃，加热时间为60～120s。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，利用三对矫直辊进行所述第二次矫直，所述三对矫直辊的矫直力沿钢轨长度方向依次为500～600kN、300～400kN、100～200kN。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：步骤S11，对轧制后钢轨的轨头及轨底进行加速冷却；其中轨头的冷却速率为5～8℃/s并冷却至温度为420～450℃，轨底的冷却速率为2～5℃/s并冷却至温度为450～...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪渊，袁俊，邓勇，李若曦，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：