百米U75V钢轨在线热处理工艺优化

百米U75V钢轨是我国铁路建设的主型钢轨,在线热处理是其主要强韧化手段,纵向(长度方向)性能均匀性差和生产效率低是其热处理生产存在的主要问题。百米U75V钢轨的在线热处理过程分为2个冷却阶段,共包含4个冷却工艺参数:开淬温度(T_(i))、相变阶段冷却速度(V_(s))、相变冷却结束温度(T_(f))以及相变后冷却速度(V_(a))。通过热模拟试验研究了各参数对百米U75V钢轨组织和性能的影响。随着工艺参数的变化,珠光体片层间距(S)在100.7~209.1 nm范围内变化;T_(i)和V_(s)对S具有特别显著影响,T_(f)和V_(a)对S没有显著影响;T_(i)不一致是百米U75V钢轨纵向性能不均匀的主要原因之一。采用“先慢后快”的两段式冷却方案,即在轧后钢轨表面温度冷却至相变终冷温度(约500℃)之前,以接近但不超过珠光体转变临界冷却速率的速度进行冷却,之后提高冷却速度(不超过10℃/s),有利于同时提高生产效率和百米U75V钢轨纵向性能的均匀性。

利用在线热处理技术研发YL82B-QM高强钢绞线

通过调整炼钢成分(质量分数),将V含量由0.09%降低到≤0.005%,Cr含量由0.28%降低到≤0.05%,Mn含量由0.85%降低到0.70%,在降低了合金元素情况下,通过调整连铸轻压下工艺、在线热处理技术(吐丝温度890~910℃、盐槽温度510~520℃)生产的Φ15 mm YL82B-QM高强钢绞线盘条,平均抗拉强度达到1227 MPa,断面收缩率39.3%,索氏体化率98%,同圈强度在40 MPa范围内,晶界渗碳体和心部马氏体≤1.0级;与传统的Cr、V合金化Φ15 mm YL82B-V风冷盘条相比,盘条性能更加优良,降低了合金成分的加入量,且不需要风机冷却,极大的降低了能源消耗,做到了绿色环保工业生产,该盘条用于生产Φ10 mm 1570 MPa级轨枕钢丝,经过客户验证,钢丝抗拉强度、延伸率、弯折等重要指标均符合标准要求。

1300MPa级在线热处理钢轨使用性能研究

对铺设在北京、太原、上海和郑州铁路局的半径为300-500m曲线上的60kg·m^-1 PG4在线热处理钢轨的使用性能进行跟踪观测，研究提高重载小半径曲线钢轨的使用寿命。研究结果表明，60kg·m^-1PG4在线热处理钢轨硬度高、耐磨性能好；在使用初期，钢轨磨耗少，钢轨表面容易出现剥离掉块，此时如果采用液体润滑，会加剧钢轨表面的剥离掉块；钢轨的磨耗主要出现在曲线的圆缓或缓圆部位，当钢轨磨耗到一定程度后，侧磨加快，如果采用正确的固体润滑方法，可使钢轨的侧磨得到有效地控制，且钢轨不会出现严重的剥离掉块；PG4在线热处理钢轨的综合使用性能良好，耐磨性能比U75V热处理钢轨提高1倍以上，适合在钢轨磨耗严重的重载铁路小半径曲线上使用；对钢轨实施预防性打磨、设置适当的欠超高、采用1：20的轨底坡等改善轮轨匹配关系降低接触应力的措施，均对提高重载铁路曲线区段上钢轨的使用寿命具有重要的作用。

我国开发高强度在线热处理钢轨探讨

概述了高强度钢轨的发展,通过对各类高强度钢轨的比较分析,说明了在线热处理钢轨是高强度钢轨发展的必然趋势。结合我国的实际,探讨了我国开发在线热处理钢轨的必要性和可能性,并就如何开发我国的在线热处理钢轨提出了几点建议。

重轨在线热处理数字仿真研究

介绍了可用于迭代计算的连续冷却珠光体转变动力学方程及其参数。对钢轨连续冷却曲线的函数化,结合一维材料温变与应力的关系以及二维非稳态温度场的运动规律,开发了钢轨在线热处理数字仿真系统,并进行了仿真试验和物理实验。结果表明,本文介绍的模型能够满足工程应用的要求,可为钢轨在线热处理最佳工艺参数的获取提供一种经济、高效的手段。

大直径厚壁X70QS钢级管线用无缝钢管的在线热处理工艺研究

介绍了大直径厚壁X70QS钢级管线用无缝钢管的化学成分及在线淬火热处理工艺,对比分析了在线淬火和离线淬火对X70QS钢级管线用无缝钢管组织与性能的影响。分析认为:采用轧制后的再加热+定径在线淬火热处理工艺,使得X70QS钢级管线用无缝钢管的表层和心部均获得针状铁素体组织,其强度、韧性和耐蚀性能优良。

钢轨在线热处理过程同步逆模控制系统研究

目的控制钢轨在线热处理过程中钢轨头内的分布参数温度,使钢轨头等温转变为均匀的细珠光体组织。方法①将钢轨热处理过程中的分布参数温度系统处理成集中参数温度模型,并用逆模型控制方法进行控制;②采用对钢轨表面温度进行偏离度补偿的方法来测量钢轨集中参数温度;③提出了单元冷却器控制信号的切换速度与钢轨的运动速度一致的同步切换控制方法。结果表明初始温度在620-820℃随机分布的60 kg/m^2碳钢轨,6 s后钢轨断面平均温度偏差可以控制在±10℃范围内,符合实际工艺条件;解决了钢轨在线热处理中金相组织均匀等温转变的控制问题以及钢轨首尾温差和通长温度分布不均的控制问题。结论钢轨的等温转变温度是最重要的被控参数,等温转变温度越低,处理后的钢轨硬度越高。

TMCP技术的新进展—柔性化在线热处理技术与装备

TMCP技术是改善产品质量的重要轧制工艺技术。近年来,在传统的加速冷却和直接淬火的基础上,柔性化的轧后在线热处理得到了快速发展,成为TMCP技术发展的前沿和热点。本文重点介绍了在线热处理过程中应用的超快速冷却技术和再加热设备,并以实例说明了柔性化在线热处理技术在开发产品、降低成本方面的作用。

我国在线热处理钢轨性能对比研究

通过对我国4家公司生产的在线热处理钢轨成分、组织及硬度进行对比,重点从冷却速度方面对次表层硬度值低点的成因进行机理分析。结果表明,4家公司生产的热处理钢轨均不同程度存在硬度值低点,通常采用整体提高硬化层硬度与深度的方式,使硬度值低点达到标准的最低要求。根据我国钢轨使用的有关规定,钢轨表面以下16 mm以内应不宜出现组织与性能的薄弱点。针对该问题,钢轨生产企业应与研发机构开展联合研究。

两种弹簧钢在线热处理后的冲击韧性研究

对 54Si Cr6和 54Si Cr V6两种弹簧钢进行了在线感应调质处理 ,并研究了回火温度、实验温度等对冲击韧性的影响 ,对螺旋弹簧用线材在线热处理工艺的开发和应用具有一定的指导意义。

包钢百米75 kg/m U75V在线热处理钢轨研发

文章介绍了包钢采用280 mm×380 mm铸坯断面生产百米75 kg/m U75V在线热处理钢轨的生产工艺概况,通过炼钢厂连铸出坯设备改进和轨梁厂余热淬火生产线调试,成功完成百米75 kg/m U75V在线热处理钢轨的工业生产,钢轨各项性能检验满足TB/T 2344-2012标准要求。

PLC-5在钢轨在线热处理中的应用

介绍了PLC-5在连续式钢轨在线热处理机组自动控制系统中的应用。结果表明,该系统功能完善、工作稳定可靠、操作简便、能够满足工艺设备要求,生产的钢轨性能指标达到国外同类产品水平。

厚板的在线热处理

厚板的在线热处理主要包括控制轧制、轧后加速冷却、直接淬火＋回火等工艺。世界上每一个钢铁联合企业都根据自己的特点，结合生产、设备条件、不同钢种等实际情况，研制和开发了不同的控轧和控冷工艺。主要对各种工艺的冶金原理、设备、工艺制度及效果进行了探讨。

稀土钢轨在线热处理冷却工艺研究

采用在线风雾冷却工艺对包钢生产的BGREⅢ钢轨进行了在线热处理实验室研究和工业试验研究。结果表明:BGREⅢ钢轨热处理后的抗拉强度能够达到1 300 MPa以上,断后伸长率达到10%以上,踏面硬度达到380 HBW以上,无异常组织。钢轨通长组织和性能稳定,可以达到研发预期技术指标要求。

在线热处理对焊接套管焊缝质量的作用

以高频直缝焊接J55钢级套管为例,从物理性能分析对比着手,论述了在线热处理对提高焊接套管焊缝质量的作用。在模拟正火+回火的热处理工艺下,J55钢级焊接套管焊缝的抗拉强度和冲击韧性得到了良好的改善。建议焊管行业重视在线焊缝热处理设备和工艺的研究,提高焊管质量,实现我国焊管行业的规范性发展。

9Ni钢在线热处理工艺开发

针对现有9Ni钢生产工艺流程过长的问题,通过中试实验,成功开发了9Ni钢在线热处理工艺。在线热处理工艺缩短了工艺流程。解决了很多现存工艺中存在的问题,并充分利用浇注和热轧后的余热进行热轧和热处理,节约了能源,降低了生产成本。

30Mn2钢HFW焊管焊缝淬火后在线热处理工艺的选择

介绍了30Mn2钢HFW焊管焊缝在线热处理的重要性。通过采用5套热处理方案进行试验并对试验结果进行分析后认为,30Mn2钢HFW焊管焊缝淬火后热处理的工艺以高温回火+正火最为合适,回火温度设在600℃左右,正火温度设在940～960℃。采用此工艺,为30Mn2钢HFW焊管整体调质奠定了坚实的基础,排除了焊管整体淬火时焊缝力学性能不稳定的隐患。

在线热处理AT钢轨的跟端锻压段热处理新工艺及新装备

通过分析在线热处理AT钢轨的跟端锻压段热处理中存在的问题,针对性地设计了采用锻压段全断面中频电感应加热、轨头喷风冷却及轨腰和轨底空冷的新工艺,设计和制造了包含机械送轨装置、可开合的喷风冷却装置、带矽钢片感应加热器的锻压段热处理新装备。通过新工艺和新装备进行热处理后,母材为在线热处理AT钢轨的跟端锻压段的轨头顶面硬度、软化区宽度、轨头横断面硬度、轨头拉伸强度、脱碳层、显微组织、晶粒度、疲劳性能等性能指标均达到了TB/T 2344.3—2018《钢轨第3部分:异型钢轨》的要求。该新型热处理工艺及装备在多个道岔制造企业得到了应用,效果良好。

U75V在线热处理尖轨廓形及伤损特征分析

通过对U75V在线热处理尖轨进行在线观测,并对其服役状态下的廓形和伤损特征进行分析,初步探讨了伤损状态与通过总重之间的内在联系。研究表明:U75V在线热处理尖轨的寿命至少为U71Mn热轧尖轨的3.5倍,尖轨伤损的主要形式为顶面磨耗、侧面肥边以及剥离掉块;随着通过总重的增加,U75V在线热处理尖轨的磨耗和肥边均持续增加;曲尖轨的平均磨耗速率高于直尖轨,宽断面高于窄断面;肥边多集中在宽断面位置,窄断面的肥边相对较小且不明显,存在因肥边被磨损而导致肥边面积波动的现象。