[其他]耐磨耐蚀低合金轻轨钢

说明书

本发明属于一种低合金轻轨钢。

众所周知，轻轨是煤矿、林业和小型矿山生产运输的主要构件，它的质量好坏，直接影响着矿业和林业生产的发展。

以前的轻轨都是用普碳钢轧制的，我国冶金工业部标准YB    222-63给出了各种轻轨的尺寸和成分标准。但普碳轻轨满足不了煤炭工业和林业生产发展的需要和不适合对轻轨的特殊要求，即不仅要求具有耐磨性，还要求具有耐蚀性，因为井下水有一定的酸碱度。普碳轨存在的主要问题是不耐磨，不耐腐蚀，使用寿命短，在一般地区使用寿命为8～10年，腐蚀严重地区为2年左右。

我国冶标YB220-78规定了两种低合金轻轨钢，即45SiMnP和50SiMnP，其成分和机械性能如下表所示：

钢号    化学成分，%    抗拉强度    硬度

C Si Mn P≤ S≤^σbkg/mm²≥ HB≥

45SiMnP    .35～.55    .50～.80    .60～1.00    .12    .055    70    197

50SiMnP    .45～.58    .50～.80    .60～1.00    .12    .055    70    197

其硅、锰、磷含量要略高于普碳轨，机械性能也略高于普碳轨，但其性能和使用寿命仍满足不了煤炭工业发展的需要。

日本轻轨有较高的寿命，按照日本标准JIS12kg～JIS30kg，其化学成分为：

标准号    C    Si    Mn    P    S

JIS12kg    0.40～0.60    ≤0.40    0.50～0.90    ≤0.045    ≤0.05

JIS18kg    0.45～0.65    ≤0.40    0.50～0.90    ≤0.45    ≤0.05

JIS24kg    0.45～0.65    ≤0.40    0.50～0.90    ≤0.45    ≤0.05

JIS30kg    0.50～0.70    0.07～0.35    0.65～0.95    ≤0.45    ≤0.05

据分析，日本轻轨之所以有较高的寿命，除了有较合理的断面形状尺寸之外，钢中还有一定量的残留元素，这些残留元素来自合金废钢，但没有这些残留元素的标准和规范。

为了进一步提高轻轨的耐磨性和耐蚀性，提高其使用寿命，我们研制了一种新型低合金轻轨，具有较高的耐磨性和耐蚀性，这种低合金轻轨除了含有C、Si、Mn、P、S以外，还含有铜、钒、钛或铬等微量元素。其成分为：C，0.25～0.85;Si，0.20～1.20;Mn，0.30～1.80;P≤0.07;S≤0.05;Cu≤0.6;V≤0.20;Ti≤0.08;Cr≤1.80;其余部分为Fe。

与普碳轻轨相比，这种低合金轻轨的相对耐磨性可提高2～5倍，耐蚀性可提高10～20%，从而可以显著提高轻轨的使用寿命。这种轻轨的屈服极限与日本轻轨相当，抗拉强度（90kg/mm²左右）高于日本轻轨（84kg/mm²），硬度也远高于日本轻轨（分别为HB269和HB236）。

这种轻轨钢用原来生产普通低合金轻轨的设备即可进行生产。

本发明的最佳实施例。

1、按下列成分制成轻轨钢：C，0.25～060;Si，0.40～1.2;Mn，0.40～1.7;P≤0.07;S≤0.05;Cu，0.1～0.5;Cr，0.60～1.80;其余为Fe。这种轻轨的耐磨性可比普碳轨提高5倍左右，耐蚀性可提高20%左右。机械性能显著提高：бs＝57kg/mm²（日本轻轨为56kg/mm²）;бb＝88kg/mm²（日本轻轨为84kg/mm²）;δ5＝17（日本轻轨为14.5）;HB＝269（日本轻轨为236）。

2、按照下列成分制成轻轨钢：C，0.42～0.70;Si，0.20～0.60;Mn，0.38～1.60;P≤0.07;S≤0.05;Cu，0.08～0.52;V，0.03～0.20;其余为Fe，这种轻轨的耐磨性可比普碳轨提高3倍以上，耐蚀性可提高20%左右。

上述两种轻轨适用于有严重腐蚀和运量特别大的地区使用。