[发明专利]一种含钒铌动车组车轴用钢及其热处理工艺

摘要

本发明涉及一种含钒铌动车组车轴用钢及其热处理工艺，按照重量百分比含有C0.24～0.30，Si0.20～0.40，Mn0.70～1.00，Cr0.90～1.20，Ni0.70～1.30，Mo0.20～0.30，Cu0.10～0.60，Zr0.01～0.04，V0.03～0.06，Nb0.015～0.040，Ca0.001～0.005，P≤0.010，S≤0.008，[N]0.0040～0.0060，T[O]≤0.0015，Als0.015～0.045，余为Fe和其它不可避免的杂质；所述钢的组织为回火索氏体+少量下贝氏体，其中，车轴近表面回火索氏体含量为100％，车轴1/2半径处回火索氏体含量在80～90％；热处理后塑性和韧性明显优于商业钢，其疲劳极限要显著高于商业钢，呈现出良好的强度韧性配合及优异的抗疲劳性能。

主权项

一种含钒铌动车组车轴用钢，其特征在于，按照重量百分比含有C：0.24～0.30，Si：0.20～0.40，Mn：0.70～1.00，Cr：0.90～1.20，Ni：0.70~1.30，Mo：0.20~0.30，Cu：0.10~0.60，Zr：0.01~0.04，V：0.03～0.06，Nb：0.015～0.040，Ca：0.001～0.005，P≤0.010，S≤0.008，[N]：0.0040~0.0060，T[O]≤0.0015，Als：0.015~0.045，余为Fe和其它不可避免的杂质；所述钢的组织为回火索氏体+少量下贝氏体，其中，车轴近表面回火索氏体含量为100%，车轴1/2半径处回火索氏体含量在80~90%；所述含钒铌动车组车轴用钢的热处理工艺，包括如下步骤：（1）正火：将含钒铌高速动车组车轴用钢加热至温度870~900℃，在该温度段加热保温时间按1.2~1.7min/mm计算，空冷；（2）淬火：将含钒铌高速动车组车轴用钢加热至温度850~880℃，在该温度段加热保温时间按1.5~2.0min/mm计算，水冷；（3）回火：将含钒铌高速动车组车轴用钢加热至温度620~680℃，在该温度段加热保温时间按2～2.5min/mm计算，空冷至室温；钢材的纵向力学性能达到：Rm：750MPa~900MPa，ReL或Rp0.2≥600MPa，A≥18%，Z≥40%，‑40℃纵向冲击吸收功KV2≥150J；断裂韧性KQ值≥120MPa·m1/2；光滑试样的旋转弯曲疲劳极限RfL≥375MPa，缺口试样的旋转弯曲疲劳极限RfE≥310MPa，缺口敏感性RfL/RfE≤1.15；过盈量为0.04mm试样的微动疲劳极限≥215MPa；盐雾腐蚀14循环周次试样的腐蚀疲劳极限为≥275MPa；钢材的奥氏体晶粒度大于等于8.0级。