[发明专利]一种高疲劳寿命、时速≥400公里合金钢高铁车轴及改性方法

权利要求书

1.一种高疲劳寿命、时速≥400公里合金钢高铁车轴的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括：热处理、表面感应淬火和低温回火处理；

所述高疲劳寿命、时速≥400公里合金钢高铁车轴包括以下质量百分比成分：C0.23％-0.28％、Si 0.20％-0.35％、Mn 0.62％-0.75％、P痕量-0.012％、S痕量-0.008％、Cr1.00％-1.18％、Mo 0.22％-0.28％、Ni 0.18％-0.28％、V 0.03％-0.05％、Al 0.015％-0.050％、Cu≤0.20％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述热处理包括正火、淬火和回火。

3.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述正火具体为：将车轴加热至890-940℃，保温4-6h后空冷至300℃以下。

4.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，将正火后的车轴加热至870-910℃，保温4-6h后水冷至100℃以下。

5.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述回火具体为：将淬火后的车轴加热至580-680℃，保温5-8h后空冷至100℃以下。

6.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述表面感应淬火具体为：

1)表面感应淬火时，淬火机床采用竖立式，车轴垂直放置；

2)加热感应器与喷水线圈沿车轴纵向进行匀速轴向移动；

3)表面感应淬火时，淬火机床需带动车轴自转；

4)喷水线圈应设置多排不同角度；

5)淬火及喷水从下向上进行；

6)感应淬火设备的电流频率f淬硬层深度H的关系为：15000/H²f250000/H²，其中电流频率f单位：Hz，淬硬层深度H，单位：mm。

7.根据权利要求6所述的改性方法，其特征在于，步骤2)中，加热感应器与喷水线圈沿车轴纵向进行匀速轴向移动，轮座位置淬火移动速度100-240mm/min，轴身位置淬火移动速度减缓至80-180mm/min，过渡位置淬火移动速度减缓至90-210mm/min。

8.根据权利要求7所述的改性方法，其特征在于，步骤3)中，淬火机床带动车轴以0-60r/min自转。

9.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述低温回火是车轴表面感应淬火后加热至150-250℃保温2～-4h后空冷至80℃以下。

10.一种权利要求1-9任一项所述改性方法生产的高疲劳寿命、时速≥400公里合金钢高铁车轴，其特征在于，所生产的车轴表面硬度≥550HV，表面残余压应力超过-800MPa，疲劳强度超过707MPa。