[发明专利]一种适用于制造AARM101-2009F级车轴的钢坯

说明书

技术领域

本发明涉及一种车轴用钢坯，尤其涉及一种适用于制造AARM101-2009F级车轴的钢坯。

背景技术

车轴作为影响铁道车辆行车安全的重要部件，在国内外均受到高度的重视，并都制定了相应的专用标准。对于铁道车辆货车类F级车轴加工，国内应用的是TB/T2945-1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》标准，该标准规定了F级车轴及其加工所用钢坯的生产标准和检验标准；而在世界大部分地区尤其是北美及澳大利亚等地区应用的是北美铁道行业协会制定的AARM101-2009《经热处理后碳素钢车轴规范》标准，该标准规定了F级车轴的检验标准和生产标准，但对其加工所用的钢坯的检验标准和生产标准没有作出详细规定。

钢坯的质量是决定后续能否生产出符合车轴检验标准的车轴的关键，在AARM101-2009《经热处理后碳素钢车轴规范》标准没有对钢坯检验标准进行规定的情况下，国内大部分车轴制造厂仍沿用了TB/T2945-1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》规定的钢坯检验标准。

国内使用的TB/T2945-1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》标准在1999年制定时，在关于F级车轴及钢坯的生产和检验标准上等同于AARM101-1999《经热处理后碳素钢车轴规范》标准所规定的F级车轴及钢坯的生产和检验标准，但随AARM101-1999《经热处理后碳素钢车轴规范》标准在2004、2005、2007、2009年的不断修订，在其车轴检验标准中所规定的车轴的机械性能检测指标上都超越了TB/T2945-1999《铁道车辆用LZ50钢车轴及钢坯技术条件》标准对车轴的机械性能检测指标的要求，在车轴检验标准升高的基础上，仍沿用旧的钢坯检验标准来生产和选择钢坯，势必会影响按照AARM101-2009《经热处理后碳素钢车轴规范》标准所规定的车轴生产方法制造F级车轴的质量。实践证明，目前生产出的车轴大量不符合AARM101-2009《经热处理后碳素钢车轴规范》标准所规定的F级车轴检验标准，不能满足国际客户对F级车轴的质量要求。因此，确定作为F级车轴加工原料的钢坯的性能指标，并生产符合F级车轴加工要求的钢坯，是制约AARM101-2009F级车轴生产的关键技术。

发明内容

本发明提供一种适用于制造AARM101-2009F级车轴的钢坯，使用本发明提供的钢坯制成的车轴符合AARM101-2009F级车轴的检验标准。

本发明提供的适用于制造AARM101-2009F级车轴的钢坯，包括以下含量(wt％)的元素：C为0.47～0.57，Si为0.17～0.40，Mn为0.60～0.90，P为≤0.03，S为≤0.03，Cr为0.01～0.30，Cu为0.01～0.25，Ni为0.01～0.30，V为0.01～0.15，Mo为0.01～0.15，Ti为0.01～0.05，Al为0.020～0.050；余量为铁和不可避免的杂质；以总组分的重量百分比计，所述杂质包括氢≤2ppm，氧≤25ppm。

本发明提供的钢坯中所有组分的测定均按照现有的行业标准和技术规范操作，即，各元素含量的测定可参照GB223《钢铁及合金化学分析方法》的规定进行；氧和氢的含量测定可分别参照GB/T11261《钢铁氧含量的测定脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法》和GB/T223.82《钢铁氢含量的测定惰气脉冲熔融热导法》的规定进行。

在本发明的一个实施例中，本发明所提供的钢坯还应满足相关非金属夹杂物级别的要求，具体地，在钢坯的一个断面上，取该断面中心处至断面边缘直线距离的一半处的试样，测定非金属夹杂物级别，所述非金属夹杂物包括硫化物、氧化铝、硅酸盐或球状氧化物中的一类或两类以上的组合，其中任一类非金属夹杂物级别≤2.0级；同时含有硫化物和硅酸盐时其合并级别≤2.5级。本发明所述的钢坯断面从经轧制处理的钢坯获得，一般为四边相等的正方形，有关非金属夹杂物级别的测定可参照GB10561《钢中非金属夹杂物显微评定方法》的规定进行。

本发明所提供的钢坯，低倍组织的一般疏松、中心疏松和锭型偏析均≤2.0级，点状偏析≤1.5级。关于钢坯低倍组织的测定评级为常规方法，例如可参照GB1979《结构钢低倍组织缺陷评级图》的规定进行，即，以酸浸方法处理钢坯并进行测定。