钢轨轨头淬火水平裂纹的分析

通过对攀钢生产的50-U71Mn重轨(罐号为P8513220)淬火后,在调直中轨头出现水平(分层)裂纹进行的理化检验分析。结果表明,钢轨头部碳,锰化学成分偏析、淬火后轨头次表面层出现夹心的白亮条带——马氏体和贝氏体的混合组织,淬火马氏体组织应力导致轨头水平(分层)裂纹。对此建议工厂在物资和工艺管理方面要逐步正规化,同时建议重轨的标准成分范围(GB2585—81)如果用于全长淬火的钢轨应缩小范围,似应含碳量0.68～0.75％,含锰量1.10～1.40％为宜。

钢轨淬火喷雾器的改进

用感应加热喷雾冷却淬火处理钢轨,可以提高钢轨的抗磨损、抗接触疲劳和抗剥落性能,成倍地延长钢轨的使用寿命。把传统的钢轨淬火回火工艺,改为直接淬火,以获得索氏体组织(微细珠光体)的新工艺,除了要设计合理的感应加热器,保证轨头加热区呈'帽形',并温度均匀外,重要的是要设计出冷却效果良好的淬火喷雾器,精确地控制钢轨连续冷却速度。研究表明,钢轨淬火要获得微细珠光体组织,其连续冷却速度必须控制在10℃/s左右。这样一个比水冷慢。

钢轨全断面感应加热、轨头及轨底喷雾淬火的性能研究

本文介绍50kg/m钢轨全断面感应加热、轨头及轨底同时喷雾冷却淬火的研究。对淬火轨进行一系列试验,并与未淬火轨对比,研究结果表明:淬火轨具有较高的抗断裂性能,而未淬火轨却脆断严重;淬火轨的抗磨损、抗压溃性能均比来淬火轨有明显提高。轨头及轨底经喷雾淬火后,不仅使钢轨达到良好的强韧化效果,还显著地提高钢轨的结构强度。

贝氏体钢焊接辙叉的现状与再创新

介绍了国内贝氏体钢高强高韧辙叉、高锰钢及国外同类产品的情况。阐述了贝氏体钢高强高韧辙叉具有更高的耐磨性和接触疲劳寿命,成本更低廉,可焊性好等优点。现已成功应用于京广和京沪铁路线,并指出其性价比还有进一步提高的空间,工业化前景和国内外市场看好。

特种断面翼轨淬火工艺

试验研究了时速 2 0 0km/h的高速铁路道岔特种断面热挤压翼轨及其全长轨头表面淬火工艺。检验结果表明 ,各项质量及性能指标如硬度、组织、性能等 ,都能满足高速道岔制造技术条件要求。

时效与塑性变形对高锰钢机械性能的影响

高锰钢(110Γ13Л)通常应用于制造承受冲击载荷的零件,在淬火之后为稳定的奥氏体组织。该钢制造的零件在服役中失效的主要形式是金属的压溃和接触损伤。欲改善这类破损可以提高110Γ13Л钢的强度性能。因而研究了既能提高这种钢的强度性能又不降低塑性的回火时效和塑性变形应用的可能性。这一课题的解决,可以避免金属使用初期的明显压溃,又能减慢大块的接触疲劳源的形成过程。文献曾研究了热处理对110Γ13Л钢性能的影响。如所周知,该钢在400～450℃时效时,析出碳化物,硬度可高达HB400。继续提高时效温度,硬度则逐渐降低。哈德菲尔德钢此时失去了其通常的性能:塑性,磨损抗力,非磁性。

Si对高强度高韧性贝氏体钢冲击磨损性能的影响

研究了碳含量 (质量分数 ,下同 )为 0 2 5 % ,含Si量分别为 0 34%和 1 45 %的两种高强度贝氏体钢的冲击磨损行为。结果表明 ,在冲击磨损试验条件下 ,含 1 45 %Si贝氏体钢表现出较为强烈的加工硬化特性 ,经冲击磨损试验后表面更为粗糙 ,其抗冲击磨损性能低于含 0 34%Si贝氏体钢。经约 2 70 0次冲击磨损试验后 ,前者的磨损失重比后者的约高 5 0 %

R350硬头轨离线热处理工艺试验

用60D40特种断面钢轨制造道岔尖轨,我国过去的制造技术路线是:先机加工轨头变截面,后对轨头感应热处理。实践表明,尖轨轨头工作边平直度很难达到客运专线道岔制造验收暂行技术条件,且生产效率较低。为使其制造路线改造为轨头先热处理后机加工,对60D40钢轨进行了R350硬头轨离线热处理工艺的近百次试验。试验结果表明,表面硬度、断面硬度分布、拉伸性能和显微组织各项质量指标均达到了BS EN 13674-2:2006中R350HT硬头轨欧洲标准的技术要求。本试验为我国道岔制造技术的提升并与国外标准接轨打下了基础。

改进钢轨轨头加热感应器的效果

欧洲标准BS EN13674-2:2006的硬头轨,热处理硬化层深达20 mm以上,表面硬度350～390 HBW,拉伸性能要求强韧性配合良好。试验表明,已有钢轨轨头仿形加热感应器不适用硬头轨热处理,试验反复出现硬化层深、硬度和强韧性三者不能统一的矛盾。分析原因表明,轨头断面温度分布梯度大,致使轨头圆角部位达到甚至超过了奥氏体晶粒度粗化温度。为使轨头温度分布均匀,改进了钢轨轨头加热感应器结构,制作了新的感应器,使轨头硬化层深、硬度和拉伸性能的矛盾得以解决。

客运专线道岔尖轨轨底残余应力测试

众所周知,型钢或零件中存在残余拉应力时,会降低构件的疲劳强度。钢轨轧制过程中,尤其是轧制后的变形采用辊矫后,轨底普遍存在残余拉应力。这种拉应力与车轮动载荷相叠加,容易在轨底的缺陷处诱发疲劳裂纹,

客运专线道岔尖轨热处理工艺与装备的优化

简述了线路钢轨感应加热、吹风加喷雾两段冷却淬火工艺和道岔AT尖轨轨头感应加热、全吹雾淬火工艺的优缺点。提升和优化了客运专线道岔60D40尖轨轨头中频感应加热、全吹风冷却的SQ工艺。诸如改进了轨头用加热感应器;设计并采用全吹风通用冷却器装置;实现了在线测温及主要工艺参数由PLC触摸屏显示、储存;采用了预弯反变形技术与装置以减少尖轨最终变形。客运专线道岔60D40尖轨热处理后形状检验与性能试验表明,特征断面的加热层形状、硬化层深度、硬度及其分布、显微组织、跟端变形段包括热影响区段表面硬度及其分布、轨头试样拉伸和轴向疲劳性能、轨底中心纵向残余应力,以及线面形位公差等各项质量技术指标,均满足TB/T 1779—1993《道岔钢轨件淬火技术条件》、铁科技[2005]135号《客运专线道岔制造验收暂行技术条件》等要求。

护轨用槽型钢感应热处理工艺试验

对制造高速客专道岔护轨用槽型钢采用中频感应加热、完全喷风连续冷却、控制欠速淬火工艺,设计了三面同时加热的感应器和可控冷却速度的喷风装置;采用预弯反变形工艺措施减少热处理弯曲变形。结果表明,该槽型钢加热层深度大于25 mm,硬化层深度大于24 mm,表层下6 mm深处的硬度为37-43 HRC,24 mm深处硬度大于34 HRC,而且热处理畸变得到了有效控制,符合TB/T 3110—2005《33 kg/m护轨用槽型钢》技术条件要求。建议33kg/m护轨用槽型钢的材料性能标准等效采用国际标准UICBSEN13674：2006。