JFE开发的高抗磨和抗滚动接触疲劳的重载铁路用SP3钢轨

IFE制钢公司开发了高性能珠光体钢轨（sv3）,这种钢轨应用在重载铁路上具有良好的耐磨性和抗滚动接触疲劳性（RCF）特点。为了能够获得良好的抗磨和滚动接触抗疲劳性（RCF）,SP3钢轨需要采用适当的合金设计以及最佳的生产条件,包括热机械控轧工艺（TMCP）。在钢轨表面,SP3的层间隙极其细小,可达0．07μm,表面布氏硬度≥420（HB420）。另外,SP3钢轨从轨头表面算起至25．4毫米的硬度超过HB370。SP3钢轨良好的耐磨性和抗滚动接触疲劳性的特点已经在北美重载铁路的实际性能测试中得到了验证。在实验中,SP3与传统的HB390热处理钢轨相比,耐磨性要高出10％,轨头上没有任何诸如脱皮和掉皮等疲劳损伤的痕迹。     

国外高性能轨钢最新进展

介绍了国外珠光体型和贝氏体型高性能轨钢的最新研究进展,列举了它们的化学成分、工艺参数和力学性能。JFE公司开发了重载铁路用高耐磨性和抗滚动接触疲劳性珠光体钢轨(SP3)。美国通过控制先共析渗碳体和初始奥氏体晶粒尺寸开发了新型珠光体轨钢。印度开发了高耐蚀性Cr-Cu-Ni珠光体轨钢。波兰和美国分别开发了新型空冷贝氏体轨钢。英国利用热力学极限解决了贝氏体钢耐磨性较珠光体钢差的问题,设计出无碳化物的贝氏体钢轨。     

-35℃低温下珠光体/贝氏体钢轨磨损与滚动接触疲劳行为研究

高寒地区铁路钢轨面临着低温服役环境,低温下钢轨的滚动磨损与损伤行为是影响其服役安全的重要因素。通过轮轨滚动接触模拟试验研究了-35℃温度下珠光体（亚共析钢和共析钢）和贝氏体钢轨磨损与滚动接触疲劳（RCF）损伤行为。结果表明,贝氏体钢轨在-35℃试验温度下硬化程度较低,导致磨损程度高于珠光体钢轨,珠光体钢轨中亚共析钢轨磨损程度低于共析钢轨;三种钢轨存在不同程度的RCF损伤,疲劳裂纹主要以小角度（<10°）扩展。磨损和RCF存在竞争关系,磨损较小的亚共析钢轨RCF损伤严重,共析钢轨次之,磨损最严重的贝氏体钢轨RCF损伤最轻微。     

含铜高硅45公斤/米低合金钢轨的试制和生产

武钢于1969年结合我国富有资源,试制成功并生产了含铜高硅低合金钢轨钢。轨型采用我国自己设计的每米重为45公斤的新型断面。这种钢轨不仅强度较大(≥92公斤/毫米~2),硬度高(轨头基体硬度≥280HB),可不淬火使用。而且冲击韧性和塑性良好,同时,还具有一定的耐大气腐蚀性能。新轨型与原有43公斤/米型断面相比,具有足够的稳定性,较大的耐磨性和防疲劳缺陷等优点。各项室内性能检验和铺设使用实践表明:该钢轨各项性能稳定,耐磨耐压耐冲击,接头良好,震动小,线路稳定,列车通过平稳,轨腰轨底腐蚀较轻,是一个优良的钢轨品种。目前已大量生产,用于援建坦桑尼亚——赞比亚铁路和国内社会主义建设。     

特别抗内疲劳的轨头深层淬火高强度钢轨的开发

磨损影响钢轨和使用寿命，可以采用热处理方式获得细珠光体组织来提高强度和耐磨性。对另一个影响钢轨寿命的因素－－内疲劳投降，还没有进行系统的研究。因为内疲劳缺陷会引起钢轨的断裂，从铁路运输安全观点出发，需要采用长期的预防措施。本文阐述诱发轨头疲劳缺陷的因素，从铁路运输安全观点出发，需要采取长期的预防措施。本文阐述诱发轨头疲劳缺陷的因素，还论及非金属夹杂、轨头硬度和轨头研究梯度对轨头内疲劳缺陷的因素，还     

包钢出口孟加拉R320Cr钢轨生产技术研究

R320Cr钢是欧洲铁路标准中可用于生产重载铁路用轨的重轨钢种,主要技术指标包括:抗拉强度≥1080 MPa,延伸率≥9％,踏面中心硬度(HB)范围320～360.通过实验室研究,确定了R320Cr钢轨冶炼成分范围、生产工艺及各工序操作要点,工业生产的R320Cr钢轨各项技术指标满足标准技术要求.     

预热温度对焊接珠光体钢轨钢力学和断裂性能的影响

本文研究了预热温度对开槽焊接珠光体钢轨钢力学、断裂性能、硬度和显微组织的影响。用气体保护金属极电弧填充材料模拟缺陷修复之前,开槽的轨头被预热到200℃,300℃,350℃和400℃。另外一个未预热室温（RT）焊接试样用作对比研究。母材的抗拉强度,屈服强度和断后伸长率分别：1146MPa,717MPa,9．3％。200℃预热时,焊接钢轨的最佳性能指标分别为：l023MPa,655MPa,4．7％。根据这个,最佳的焊接效率为89．2％。母材钢轨的平均断裂韧性K。为127MPa·m 0.5,而焊接接头（200℃预热）最好的断裂韧性为116．5MPa·m0.5。另外,焊缝、熔合线和热影响区（HAZ）的平均硬度值分别为313．5HB、332HB和313．6HB,而母材硬度大约为360HB。200℃预热时焊缝组织主要为贝氏体和针状铁素体相。     

钢轨整体加热全长淬火新工艺

本文介绍了一种钢轨整体加热全长淬火新工艺,该工艺可使钢轨轨头、轨底、轨腰具有优良的综合的物理机械性能。本工艺有下述特点: 1.用煤气炉把钢轨整体加热,喷射水雾淬火,成本低,节约电能。 2.淬火时,轨头朝上,重心稳定,设备简单,操作方便。 3.轨头喷射水雾全帽形淬火,轨腰常化,轨底适当强化。 4.轨头淬火层为细珠光体组织,过渡均匀。轨腰、轨底的显微组织比轧态轨细化。 5.淬火轨显著强化,轨头硬度高,硬度连续变化,梯度小,无塌落现象;轨腰韧性显著改善;轨底强韧化,因此显著地改善了钢轨整体性能。 6.淬火后,轨头、轨底的残留应力分布合理,呈现压缩应力,对提高疲劳寿命是有利的。     

重轨钢性能及其强化方法

重轨钢性能及其强化方法华东交通大学李国庆随着铁路运输的不断发展，要求铁路有更高的效率，行车速度要求达到２５０ｋｍ／ｈ轴重增至３０ｔ以上。由此引起钢轨的疲劳断裂与塑性变形，尤其是因滚动接触疲劳而产生的踏面剥离与轨面波浪形磨损日趋严重。据统计，我国每年因...     

BNbRE重轨钢的研制

ＢＮｂＲＥ重轨属９８０ＭＰａ级高强度耐磨钢轨，它比Ｕ７４提高耐磨性能１．２倍，提高接触疲劳性能１．１倍，且具有良好的综合性能。稀土能明显改变夹杂物形态，Ｎｂ，ＲＥ能有效地提高风轨的表面硬度，细化晶粒，减小珠光体片间距。     

攀钢1300MPa级重载铁路钢轨开发

通过采用V、Cr微合金化及在线热处理技术,攀钢成功开发出强度级别1 300 MPa,轨型75 kg/m,韧塑性与现有U75V钢轨相当的第四代钢轨新产品。金相组织、常规性能、特殊性能及磨损性能测试结果表明,钢轨各项指标均满足铁道行业相关标准要求,热处理后在踏面下15 mm处的轨头深层硬度仍保持与踏面处相当的硬度值,有利于延长钢轨的使用寿命。应用结果表明,通过总重5亿t后,钢轨服役状态良好,特别适用于重载铁路小半径曲线使用。     

抗表面接触疲劳剥离新型重载机车车轮的开发

踏面剥离是重载机车车轮一种普发性的表面损伤形式,直接关系到车轮镟修频次和使用寿命。基于对实际服役车轮损伤模式的识别,从协调平衡滚动接触疲劳(RCF)与磨损性能的竞争关系着手,在现有高强度级别的碳素钢车轮基础上,通过钒微合金化和与之适配的热处理工艺,开发出高屈强比的新材质机车车轮,研究了其显微组织、力学性能、循环塑性和表面接触疲劳行为。     

PD275kg／m热处理钢轨及使用

研制的大断面７５ｋｇ／ｍ重型全长热处理钢轨，钢轨热处理硬化层组织为细珠光体，硬化层深度≥１５ｍｍ，强度σｂ≥１１８０ＭＰａ，σ０．２≥８０５ＭＰａ，伸长率δｓ≥１０％，在大运量的小半径曲线和重载运输线上铺设使用，综合使用性能优良，使用寿命比Ｕ７１Ｍｎ和Ｕ７４热轧钢轨延长一倍以上。     

加工硬化对1.14C-12.72Mn钢铁路辙叉表面剥落的影响

高锰钢1．14C-12．72Mn铁路辙叉有良好的加工硬化特性，但使用时常因心轨表面龟裂剥落而提前失效。从辙叉断面的分析表明，辙叉表面剥落为腐蚀疲劳失效所致，表面组织中所有的Al2O3和铝酸钙等夹杂物，加工硬化后表面高硬度和产生的致密滑移带降低了高锰钢的耐腐蚀疲劳性能，同时随高锰钢在使用过程表面硬度大幅度提高，使钢的韧性和塑性明显下降，导致辙叉表面剥落。提高钢的洁净度，加入Ni，Cu等耐腐蚀元素和进行微合金化提高钢的抗断裂韧性是防止辙叉表面剥落的主要措施。     

包钢出口玻利维亚R260Mn钢轨研发

R260Mn钢是欧洲铁路标准中可用于生产高速铁路用轨的重轨钢种,主要技术指标包括:抗拉强度≥880 MPa,延伸率≥10%,踏面中心HB硬度范围260~300,氧化物洁净度K3≤10。通过实验室研究,确定了R260Mn钢轨冶炼成分范围、生产技术工艺及各工序操作要点,工业生产R260Mn钢轨各项技术指标满足合同要求。     

合金元素铜对粉末冶金表面滚压致密化效果的影响

表面滚压致密化工艺不仅能降低齿轮齿面的噪音,还能提高齿轮齿面的抗滚动接触疲劳性能,在粉末冶金齿轮生产领域得到广泛应用。滚压粉末冶金坯料的原始成分对滚压致密化效果有很大的影响,本文研究了合金元素Cu的质量分数对滚压效果的影响,从材料的孔隙情况、组织结构、硬度、耐磨性等方面分析讨论了表面滚压致密化工艺原料的选择问题。结果表明,坯料原始成分中Cu质量分数对齿轮用粉末冶金零件的表面致密化行为和性能起到重要作用,Cu质量分数越低,材料的合金化程度越低,塑性变形抗力越低,在相同的滚压条件下,可以获得较好的表面致密化效果;Cu质量分数的增加有利于提高零件的硬度和耐磨性,当Cu质量分数为1.4%时,零件表面致密层深度为1.13 mm,耐磨性较高,具有最优的综合性能,更适合实际工况的应用。     

高钒铸铁的组织、机械性能和耐磨性

制备了1．38％C-4．16％C和5．25％V～15．50％V的系列合金,X射线衍射检测表明,合金存在3种相,即铁素体,合金渗碳体和VC。碳化物。检测了共晶结构（共晶线）下C与V含量之间的关系,以及S。的共晶溶解度,除共晶结构外,高V铸铁基体组成如下：合金铁素体,粒状珠光体和层状珠光体,也有合金渗碳体＋粒状珠光体,粒状珠光体＋层状珠光体的混合组织,结果表明,从铁素体基体到粒状珠光体再到层状珠光体基体,硬度HB,抗拉强度Rm,屈服强度R0.2都增大,而伸长率如下降。磨损试验用2种方式,“试样一砂纸磨损”试验（P1）,“试样一对比试样磨损”试验（P2）。P1试验得出的结果为,（a）铁素体基体合金的硬度最低（182—189HB）,耐磨性最低（S=3．14～3．93mg／m）,（b）珠光体基体硬度范围为387—416HB,耐磨性与高锰钢相当（约S=2mg／m）,（C）层状珠光体＋粒状珠光体基体,硬度在322—401HB,有最高的耐磨性,S=0．24—0．62mg／m。总的来说,试验P2表现的耐磨性比P1高。     

由马氏体和接触疲劳引起的车轮缺陷

车轮踏面缺陷与钢轨相应部位的缺陷一样，每年使国际铁路工业蒙受数亿美元的损失，同样也影响铁路运输。这些缺陷包括：裂纹，掉块和剥离。根据其形成机理的不同，可以将其分为两种类型，车轮／钢轨接触区别烈的温度劝而在车轮踏面形成的马氏体引起的车轮踏面剥离和表面裂纹，在高接触压力下材料塑性流变能力耗竭而产生的滚动接触疲劳导致的车轮踏面表现开裂和掉块。     

辊式矫直产生的轨高变化

测定了矫直前后钢轨外形尺寸变化（包括轨头宽度、轨高、钢轨长度），分析了轨高减少的原因。通过试验室模拟，提出了轨高减少的变形机理。     

贝氏体钢轨化学组成和热处理工艺研究

1贝氏体钢轨研究的现代状态和问题的提出 许多理论和实验研究表明，钢轨抗热力学成因缺陷的强度，会随着钢中碳含量的减少而提升；而钢轨的耐磨性、接触疲劳强度会随着珠光体结构扩散度的增大而增强。