[发明专利]一种辙叉心轨用钢及其热处理方法

说明书

本发明涉及一种成本低、回火温度低、时间短、耗能少、热处理加热、冷却时热应力和组织应力小，辙叉心轨在普通箱式炉中平放进行热处理时的单边变形量小于1.5mm的辙叉心轨用钢及其热处理方法，合金成分质量百分比为：C：0.22%‑0.31%、Si：1.86%‑2.04%、Mn：1.81%‑2.00%、P≤0.025%、S≤0.010%、Cr：1.32%‑1.45%、Ni：0.26%‑0.33%、Mo：0.28%‑0.34%、V：0.07%‑0.14%、Al：0.01%‑0.15%，余量为Fe及不可避免的杂质。优点：一是热处理工艺简单；二是不含稀土元素，容易取材，成本低；三是回火温度低、时间短，耗能少；四是材料的强度和塑韧性结合优良；五是热处理加热、冷却时热应力和组织应力小，可使辙叉心轨在普通箱式炉中平放进行热处理时的单边变形量小于1.5mm，进而可减小粗毛坯的加工留量，减小了机加工量。

技术领域

本发明涉及一种成本低、回火温度低、时间短、耗能少、热处理加热、冷却时热应力和组织应力小，辙叉心轨在普通箱式炉中平放进行热处理时的单边变形量小于1.5mm的辙叉心轨用钢及其热处理方法，属辙叉心轨用钢制造领域。

背景技术

CN102899471B、“贝氏体钢轨的热处理方法”，该贝氏体钢轨的热处理方法包括：将终轧后的钢轨自然冷却，以使钢轨轨头表层温度降至460-490℃；将钢轨以2.0-4.0℃/s 的冷却速度强制冷却，以使钢轨轨头表层温度降至250-290℃；使钢轨温度自然回升直至钢轨轨头表层温度达到300℃以上；将钢轨置于炉膛温度为300-350℃的加热炉内回火处理2-6h；将钢轨空冷至室温。得到的钢轨在获得稳定残余奥氏体组织的同时具有良好的综合力学性能。

CN105385938B、名称“一种合金体系及其贝氏体钢轨的热处理方法以及贝氏体钢轨”，其特征在于：所述贝氏体钢轨的合金体系的成分以质量百分比计如下：C：0.22～0.27；Si：1.65～1.85；Mn：1.60～1.80；Cr：1.30～1.90；Mo：0.25～0.85；Ni：0.25～0.95；V：0.040～0.060或Nb：0.020～0.040、P：≤0.015、S：≤0.015；余量为Fe和不可避免的杂质元素；其中对杂质元素进行严格控制：(1)气体含量：钢水[H]≤2.0ppm，铸坯[H]≤1.5ppm，[O]≤25ppm，[N]≤70ppm；(2)残余元素：Al≤0.006％，Cu≤0.15％，Sn≤0.010％，Sb≤0.010％；所述的热处理方法具体如下：正火+调整处理：正火温度为900-940℃奥氏体温区加热，炉内保温超过8小时，出炉空冷到室温；淬火：在Ac3+50～70℃奥氏体温区范围内保温7小时后，水冷直接淬火至320-350℃之间；等温相变：然后在320-350℃将钢轨堆垛放入保温坑保温处理，进行超过5小时等温相变处理；回火调质处理：等温相变处理后将贝氏体钢轨进行回火处理，回火温度为320-370℃，保温超过9小时后空冷至室温。该热处理方法的生产特点是，有效控制奥氏体组织的细化及元素和微观组织的偏析和不均现象，以利于冷却相变后获得细小的均匀的下贝氏体组织，保证有效控制钢轨完全发生下贝氏体组织的相变，从而获得高性能的贝氏体钢轨。

CN109023096A、名称“一种用于制造铁路叉心的高性能的低合金钢及其制备方法”，该低合金钢主要包括如下质量份的组分：C:0.1-0.2%，Si：0.4-0.9%，Mn：0.8-1.7%，V：0.02-0.15%，Nb：0.015-0.06%，La：0.085-0.01%，Y：≤0.01%，Ce：0.085-0.01%，Mo：0.25-0.35%，S：≤0.045％，P：≤0.045%，其余为Fe；低合金钢的表面粗糙度控制在0 .5μm以下。制备方法包括：(A)将所有组分混合熔炼后，得到低合金钢的铸锭；(B)将上述铸锭在860-900℃条件下保温，浸入水中淬火，再回火、冷却后，即可。本发明的低合金钢通过添加了微量的稀土元素，通过控制一定加量的稀土元素，切实提高了高温抗氧化性。