[发明专利]含氮高锰钢高速重载铁路辙叉的爆炸硬化处理方法

摘要

一种含氮高锰钢高速重载铁路辙叉的爆炸硬化处理方法，含氮高锰钢的化学成分(wt％)为C0.75‑0.95、Mn11.0‑13.0、Cr1.0‑1.4、Al0.2‑0.5、N0.04‑0.07、Si0.1‑0.5、P≦0.02、S≦0.02，其余为Fe。采用电弧炉冶炼钢水、LF炉精炼钢水，然后浇铸成含氮高锰钢辙叉，将该辙叉加热到1100‑1150℃保温2‑4h，再加热到200‑250℃保温3‑5h；然后用黑索金塑性片状炸药进行两次爆炸硬化处理，第一次是将辙叉加热到70℃进行爆炸硬化处理，第二次是将辙叉冷却到‑30℃进行爆炸硬化处理，最后再加热到180‑220℃保温2‑4h。本发明生产成本低、易于生产，处理后的含氮高锰钢辙叉比普通高锰钢辙叉使用寿命提高2倍以上，平均过载量达到3.8亿吨以上。

主权项

一种含氮高锰钢高速重载铁路辙叉的爆炸硬化处理方法，所述高速重载铁路辙叉用含氮高锰钢的化学成分重量百分比为：C 0.75‑0.95、Mn 11.00‑13.0、Cr 1.0‑1.4、N 0.04～0.07、Al 0.2‑0.5、Si 0.1‑0.5、P≦0.02、S≦0.02，其余为Fe，其特征在于：(1)采用电弧炉冶炼钢水、LF炉精炼钢水，在常压条件下通过向钢水中添加氮化铬铁对高锰钢中的Cr和N元素含量进行控制，并且，钢中氮与锰、铬含量之间的关系必须满足[％N]<0.021([％Cr]+0.9[％Mn])‑0.204关系公式；(2)用脂硬化造型工艺制造高锰钢辙叉铸造型腔，利用常规高锰钢辙叉浇注工艺铸造成含氮高锰钢辙叉；(3)将含氮高锰钢辙叉加热到1100‑1150℃保温2‑4h后进行固溶处理，再将铸造高锰钢辙叉加热到200‑250℃保温3‑5h进行时效处理；(4)将含氮高锰钢辙叉心轨上宽15‑80mm以及翼轨上车轮跨越心轨段、长度为0.8‑1.2m辙叉的顶面打磨光亮，采用厚度为2.5mm的常规成分黑索金RDX塑性片状炸药对辙叉表面进行两次爆炸硬化处理，第一次爆炸硬化前将含氮高锰钢辙叉加热到70℃保温2h以上，然后进行爆炸硬化处理；第二次爆炸前将高锰钢辙叉冷却到‑30℃保温3h以上，然后进行爆炸硬化处理；(5)对爆炸硬化处理后的含氮高锰钢辙叉加热到180‑220℃保温2‑4h后空冷到室温。