[发明专利]DZ1车轴热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及动车组列车用车轴处理工艺技术领域，具体涉及一种DZ1车轴热处理工艺。

背景技术

动车组列车用车轴是动车组走行部中非常重要的部件，但我国现在运营的CRH1，CRH2，CRH3和CRH5型高速动车组车轴材料全部采用的是进口材料，大部分采用合金钢，高速动车组列车车轴标准也是采用国外的相关标准。

为了加快动车组配件技术国产化的进度，2012年8月，由中国铁道科学研究院金属及化学研究所牵头，联合钢厂及车轴生产单位对动车组车轴技术标准进行了课题研究，并于2013年9月发布了科技装函[2013]49号《时速200～250公里动车组用车轴试制技术条件(暂行)》。

《时速200-250公里动车组用车轴试制技术条件(暂行)》中热处理后的车轴主要力学性能指标如下：

热处理车轴的金相组织为贝氏体+马氏体的回火组织和少量(不大于5％)的铁素体组织，并且应在整个检测面显示为均匀的细晶粒组织，晶粒度应不低于6级，级差小于2级。

目前国外高速动车组用车轴钢的材质大多数采用EA4T，执行欧洲标准EN13261，热处理工艺为淬火+高温回火(调质)。采用EA4T车轴钢热处理工艺对DZ1材质车轴进行了工艺试验，试验结果不能满足《时速200-250公里动车组用车轴试制技术条件(暂行)》，车轴热处理后的金相组织中铁素体含量大于5％，超标准。

发明内容

为了解决现有技术存在的车轴热处理后因铁素体含量偏高造成产品不合格的技术问题，本发明提供一种DZ1车轴热处理工艺。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

DZ1车轴热处理工艺，包括如下步骤：

第一步、将温度低于500℃的车轴放入步进式连续正火炉内，对车轴进行一次正火和二次正火处理，一次正火保温温度为880℃±10℃，保温时间为3.6～4.0h，二次正火保温温度790℃±10℃，保温时间为3.6～4.0h，步进时间为9分钟，车轴出炉后进行强风冷处理；

第二步、将经过第一步处理后的温度低于200℃的车轴放入井式天然气加热炉内，每炉装轴数量不大于6根，对车轴进行淬火加热处理，淬火保温温度为890℃±10℃，保温时间为4.5～5.0h；车轴淬火加热完成后快速放入水槽水冷30分钟，水冷过程中车轴需要左右摆动，冷却槽水温控制在15～40℃；

第三步、将经过第二步处理后的温度低于200℃的车轴放入井式电加热炉内，每炉装轴数量不大于6根，对车轴进行回火加热处理，回火保温温度为650℃±10℃，保温时间为6～6.5h；车轴回火加热完成后采用空冷方式进行冷却处理，进而完成DZ1车轴热处理工艺。

本发明的有益效果是：通过该热处理工艺能够生产出符合科技装函[2013]49号《时速200～250公里动车组用车轴试制技术条件(暂行)》规定的合格车轴产品，填补了国内DZ1材质车轴热处理工艺的空白，为我公司进入动车组车轴市场奠定了基础，也为动车组配件产品国产化奠定了基础。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明的DZ1车轴热处理工艺包括如下步骤：

第一步、将温度低于500℃的车轴放入步进式连续正火炉内，对车轴进行一次正火和二次正火处理，一次正火保温温度为880℃±10℃，保温时间为3.6～4.0h，二次正火保温温度790℃±10℃，保温时间为3.6～4.0h，步进时间为9分钟，车轴出炉后进行强风冷处理；

第二步、将经过第一步处理后的温度低于200℃的车轴放入井式天然气加热炉内，每炉装轴数量不大于6根，对车轴进行淬火加热处理，淬火保温温度为890℃±10℃，保温时间为4.5～5.0h；车轴淬火加热完成后快速放入水槽水冷30分钟，水冷过程中车轴需要左右摆动，冷却槽水温控制在15～40℃；

第三步、将经过第二步处理后的温度低于200℃的车轴放入井式电加热炉内，每炉装轴数量不大于6根，对车轴进行回火加热处理，回火保温温度为650℃±10℃，保温时间为6～6.5h；车轴回火加热完成后采用空冷方式进行冷却处理，进而完成DZ1车轴热处理工艺。

采用本发明的热处理工艺，将由北满特钢、太钢、马钢三个厂家的坯料所锻的CRH3型动车组车轴编为一炉，进行同炉热处理，然后对三个厂家坯料车轴都取样进行了试验和检验，试验结果表明：三个厂家坯料车轴的力学性能、金相组织和晶粒度全部符合科技装函[2013]49号《时速200～250公里动车组用车轴试制技术条件(暂行)》的要求，成功解决了车轴热处理后因铁素体含量偏高造成产品不合格的难题。