[发明专利]一种铁路钢轨激光强化合金化方法

摘要

本发明有关于一种铁路钢轨激光强化合金化方法，是在现有钢轨的基础上，通过激光合金化工艺手段，在钢轨试件表面形成微熔池，使合金涂料与钢轨表层组织发生冶金化学反应，在钢轨的表层形成一层强化层。强化层具有明显不同于原钢轨材料的珠光体微观组织，其组织在显微镜下呈现白亮色，高倍显微镜下可以看出弥散分布的颗粒强化组织和固溶强化组织，具有很高的强度和韧性，综合性能很好。强化层组织与钢轨基体组织形成牢固的冶金结合，共同形成复合强化材料组织，实现了钢轨试件的整体高韧性和表面高强度以及高耐磨性，并且可以有效地承受住铁路轮轨间恶劣的工况。

主权项

1.一种铁路钢轨激光强化合金化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对出厂的钢轨进行检测，要求钢轨符合钢轨使用标准；(2)清洁钢轨表面：对钢轨表面锈迹进行清理，除锈除污；(3)喷涂合金化涂料：用喷枪将调配好的合金化涂料，均匀地喷涂在钢轨试件需要强化的表面，然后用自然风或者风扇吹干，该合金化涂料各组分的质量分数为合金粉末30‑50％、酒精20‑40％以及粘结剂15‑30％，其中所述合金粉末各组分的质量分数为：Ni10％‑20％、Cr10‑25％、WC10‑30％、Ti5‑20％以及C10‑20％；(4)利用激光功率3000W‑10000W的高功率半导体激光器对喷涂后的钢轨试件表面进行连续扫描或点状间歇扫描，使钢轨试件表面产生微熔池，涂料中的合金化元素渗入钢轨试件表层，使激光强化后的钢轨试件表面获得一层0.2‑1mm深的合金强化层，硬度达到HRC45‑HRC64，合金强化层之下是钢轨钢的珠光体组织，硬度在HRC30‑HRC40。