[发明专利]一种火车道岔及火车道岔用钢的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及的一种火车道岔及火车道岔用钢的制造方法。

背景技术

火车道岔是铁路轨道结构的重要组成部件，是机车车辆的车轮从—股铁轨转到另一股铁轨所需要的特殊设备。道岔铁轨在机车通过时将受到巨大的车轮冲击载荷，此时除了受到的静载荷大大增加外，还将承受铁轨上最大的动载荷,工作条件极为苛刻。因此，为保证火车道岔铁轨长期、稳定、安全地运行，火车道岔用钢必须具备优良的综合性能。

35CrMoSiMnVTiB火车道岔用钢锻造后不仅会出现粗晶组织与普通的混晶组织，而且由于该道岔用钢中碳、锰含量较高，碳、锰成分偏析较严重，锻造后还往往出现主要由碳、锰成分偏析所致的带状混晶组织。粗晶组织及混晶组织将严重降低火车道岔用钢最终热处理后的使用性能。必须通过热处理予以改善。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

例如，本发明的一方面在于提供一种火车道岔用钢的制造方法，该方法的步骤包括：冶炼工序，形成钢坯的化学成分按重量百分比计包括C:0.33～0.37％；Si：1.6％～2.0％；Mn：1.5～2.0％；P:≤0.02％；S:≤0.015％；Cr：1.1～1.3％；V:0.15～0.35％；Mo：0.15～0.45％；Ti：0.03～0.08％；B：0.0015～0.004％，余量为Fe；

锻造及热处理工序，包括将钢坯第一次加热——锻造完成后直接热送装炉——随炉第一次冷却——第一次保温——第二次加热——第二次保温——第二次冷却——第三次保温——第三次冷却——第三次加热——第四次保温——空冷至室温。

优选的，所述随炉第一次冷却到温度为400℃～500℃，第一次保温时间为3～4小时。

优选的，第二次加热到温度为950～990℃，第二次保温时间为6～8小时。

优选的，第二次冷却到温度为620～660℃，第三次保温时间为10～12小时。

优选的，第三次冷却至锻件表面温度为200～240℃。

优选的，第三次加热到温度为860～900℃，第四次保温时间为2～4小时。

更加优选的，所述随炉第一次冷却到温度为400℃～500℃，第一次保温时间为3～4小时；第二次加热到温度为950～990℃，第二次保温时间为6～8小时；第二次冷却到温度为620～660℃，第三次保温时间为10～12小时；第三次冷却至锻件表面温度为200～240℃。第三次加热到温度为860～900℃，第四次保温时间为2～4小时。

进一步优选的，冶炼形成钢坯的化学成分按重量百分比计包括C:0.35％；Si：1.8％；Mn：1.8％；P:≤0.02％；S:≤0.015％；Cr：1.2％；V:0.25％；Mo：0.32％；Ti：0.05％；B：0.0030％，余量为Fe及不可避免的杂质；

本发明的另一方面还提供了一种火车道岔，包括由以上的方法制造而得。

与现有技术相比，本发明所提供技术的有益效果包括：显著改善了钢中的碳、锰成分偏析，能够获得“铁素体+碳化物+珠光体”的平衡组织，防止组织遗传、粗晶和混晶现象，使晶粒细小均匀，能够充分保证最终热处理后火车道岔的使用性能。

附图说明

图1为实施例1原始晶粒状态。

图2为按实施例1技术方案对锻件进行热处理后锻件心部的晶粒状态。

图3为实施例2原始晶粒状态。

图4为按实施例2技术方案对锻件进行热处理后锻件心部的晶粒状态。

图5为实施例3原始晶粒状态。

图6为按实施例3技术方案对锻件进行热处理后锻件心部的晶粒状态。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细描述本发明，将使本发明一种火车道岔及火车道岔用钢的制造方法变得更加清楚。

由于35CrMoSiMnVTiB火车道岔用钢中的碳、锰含量较高，故其钢坯在凝固过程中容易形成枝晶间偏聚，其中锰、碳是枝晶间偏聚最严重的元素。在锻造过程中成分偏聚区被变形延伸成条带状分布，该条带状组织由锰、碳偏聚区域与低锰、低碳区域相间分布而成。由于上述两区域碳、锰含量的不同，所以在锻造过程中，两区域的晶粒度的级别容易出现3级以上的差距，形成主要由碳、锰成分偏析所致的带状混晶组织。

此外，如果35CrMoSiMnVTiB火车道岔用钢锻造温度偏高、保温时间偏长、变形量偏小，也会导致锻件出现粗晶与混晶现象。