CrNb低合金热轧轨组织和性能研究

在U74普通碳素轨的基础上，增加Si含量，调整C、Mn含量，加入合金元素Cr,Nb,设计出CrNb低合金钢轨钢，研究了该钢的组织和性能及Cr,Nb合金元素的作用，结果表明：CrNb钢的屈服强度，抗拉强度比U74提高21.36%,13.65%。奥氏体晶粒度和珠光体片间距得到了细化，Cr元素使CCT曲线明显右移，Nb元素在奥氏体再结晶过程中细化了奥氏体晶粒。     

采用喷风冷却工艺提高淬火钢轨性能的研究

钢轨喷风淬火工艺采用单一的冷却介质压缩空气,使淬火冷却均匀性得到提高,而且不受钢轨表面状态对淬火质量的影响,便于生产管理。由于在冷却装置中加入侧面喷风冷却,淬火硬度分布更合理,有利于提高淬火钢轨抗侧磨能力。线路铺设使用也表明,喷风淬火钢轨比喷雾淬火钢轨具有更好的抗剥离性。根据目前国内淬火线生产状况,提出调整钢轨的成分和采用喷风冷却工艺是当前迫切需要解决的问题。     

高速道岔尖轨热处理新工艺研究

高速铁路道岔尖轨制造工艺中,国外用特种断面钢轨整体热处理后,再加工成尖轨;国内用成型尖轨进行热处理的方法,两种工艺各有利弊。本文介绍了道岔热处理采用道岔尖轨非工作面预留,轨底预热和轨头加热相结合的新工艺,降低了轨头与轨底的温差,解决了尖轨热处理过程中上弓变形大、尖轨小断面热处理质量不稳定、与基本轨密贴差的技术难题。道岔尖轨性能指标达到了客专道岔尖轨热处理规定的技术指标,能够满足高速客运专线的使用要求。     

提高热处理钢轨质量水平的措施

使用热处理钢轨是延长钢轨在小半径曲线上使用寿命的主要途径。目前热处理钢轨的质量水平不高,使用寿命短,没有充分发挥热处理钢轨延长钢轨使用寿命的性能优势。文章分析了钢轨热处理存在的问题,提出了采用先风后雾的喷风冷却钢轨热处理新工艺、加强钢轨热处理生产线的管理,提高热处理钢轨的质量水平。     

CrNb低合金钢轨热处理研究

采用热模拟试验方法对新研制的CrNb低合金高强轨钢热处理工艺参数的最佳选择以及可焊性进行研究.研究结果表明CrNb轨钢重新奥氏体化、加热温度为800℃～850℃时,U型缺口冲击值达到70 J以上,为热轧状态的5倍多;当冷却速度为1.0℃*s-1～1.75℃*s-1时,为细片状珠光体组织,其硬度为362 HV～391 HV ;焊接CCT曲线的测定结果表明,当冷却速度小于0. 5℃*s-1时,组织为全珠光体.采用加热温度为轨头踏面940℃,冷却速度约1.0℃*s-1的工艺参数对实物钢轨进行全长热处理后,其σb,σ0.2,δ5,Ψ,ak分别比热轧轨提高27.6%,18.8%,38.1%,155.6%和25.7%,奥氏体晶粒度和珠光体片间距得到了明显的细化.证明该新钢种具有较好的热处理工艺性和可焊性.     

热轧钢轨中残余应力的测试与分析

通过对热轧钢轨中残余应力测试和评定方法的比较,以及对国产和进口钢轨的残余应力进行测试和分析,找出国产热轧钢轨在残余应力控制方面与国外钢轨存在的差距。根据影响热轧钢轨残余应力的因素,提出降低和优化钢轨中残余应力的措施。     

钢轨全长热处理技术

文章从钢轨热处理工艺、钢轨材质、机械性能及使用状况简述钢轨全长热处理技术的现状,并讨论了高强韧性钢轨(全长热处理钢轨)对重载、高速铁路运输的重要性以及钢轨全长热处理技术的发展。     

PD3及BNbRE钢轨断裂韧性KIc的研究

钢轨是铁路轨道中非常重要的构件,直接关系到行车的安全.铁路不断提速对钢轨提出了越来越高的要求,在要求其有更高的使用寿命的同时,还要求其有更好的韧塑性,以保证铁路的安全.断裂韧性KIC是反应材料抵抗裂纹失稳扩张能力的力学性能指标,因而研究目前铁路较为普遍应用的PD3和BNbRE钢轨的断裂韧性KIC,对提速线路、尤其是即将铺轨的时速200km秦沈客运专线上钢轨的使用安全性非常重要.本试验通过对PD3及BNbRE钢轨在室温和-20℃时断裂韧性KIC的测定,分析了碳含量、钢种化学成分以及温度对断裂韧性的影响.同时还比较了两个钢种断裂韧性的不同和对温度的敏感性,相比之下,PD3在室温时的断裂韧性要稍高一些,而在-20℃时,BNbRE的断裂韧性要高一些,显示出BNbRE的断裂韧性KIC随温度降低而下降更小,因而表现出对温度更不敏感.但是两个钢种的断裂韧性KIC都达到了铁道部颁发的“时速200km客运专线60kg*m-1钢轨暂行技术条件”的要求.     

钢轨轨底残余应力限定值的研究

热轧钢轨中轨底残余拉应力的存在对钢轨性能有很大的影响，因而对轨底最大残余应力加以限定是非常必要的。通过对国产不同轨型、不同钢种和不同钢厂生产的钢轨残余应力分布状况的测定和分析，以及参考国外钢轨相关标准，建议目前国产钢轨轨底残余拉应力限定值最好小于200MPa。     

包钢连铸钢轨落锤断裂原因分析

包钢首批用连铸坯生产的75kg·m-1BNbRE钢轨进行接触焊试验时,出现母材落锤检验不合格。对该批钢轨进行较为全面的性能检验,包括成品钢轨化学成分,氢、氧、氮含量及残留元素复验,拉伸、冲击试验,轨头踏面中心线硬度试验,金相组织、奥氏体晶粒度、非金属夹杂物、低倍组织、脱碳层检验,断裂韧性试验,残余应力测定,落锤试验等。对落锤断裂的原因进行分析讨论。试验结果表明,该批钢轨的材质性能基本合格,成品钢轨轨底残余应力过大是落锤不合格的重要原因之一,而部分炉号钢轨韧塑性能偏低、表面有矫痕等也是影响因素之一。