高強耐磨熱軋合金護軌的研制.pdf

1、針對非對稱異型斷面的槽型護軌熱處理工藝復雜、變形量大、硬度偏低等問題，本文提出了我國高強耐磨熱軋合金護軌的研究方案，并開展了高強耐磨合金護軌的實驗室研究、工業(yè)性試制及實物軌性能研究。
　　設計了10組化學成分不同的試驗鋼，研究Mn、Cr、V元素對試驗鋼性能的影響。實驗室研究結果表明:1＃、2＃、4＃、5＃、6＃、7＃試驗鋼的抗拉強度在1200MPa以上;1＃、5＃、7＃試驗鋼的布氏硬度大于360HB;全部試樣鋼的伸長率均大于10％

2、;除5＃試驗鋼以外，其他試驗鋼的沖擊功均大于10J。各試驗鋼的組織均為細片狀珠光體組織，而7＃試驗鋼脫碳層處出現(xiàn)了馬氏體組織;1＃、5＃、6＃、7＃試驗鋼的片間距小于或等于100μm;各組試驗鋼的晶粒度基本在6～7.5級之間，5＃試樣鋼的晶粒度最高;對比分析2＃、3＃試驗鋼的精細組織，發(fā)現(xiàn)2＃試驗鋼樣品中滲碳體片層出現(xiàn)了明顯的珠光體片折斷、碎化、球化，且在片層間的鐵素體上有細小彌散的第二相粒子析出。
　　隨著Mn、Cr、V元素合金

3、加入量的增加，試驗鋼的強、硬度均有明顯的提高，且具有一定的線性規(guī)律。Mn元素對于硬度的影響十分顯著，當鋼中Mn含量從0.75％增至1.50％時，試驗鋼布氏硬度提高近20％;Cr元素對C曲線右移有明顯作用，提高Cr含量可以有效提高試驗鋼的強度和硬度;Cr、Mn元素均能提高過冷奧氏體的穩(wěn)定性，降低珠光體轉變的開始溫度，有效細化珠光體片層間距;V元素細化晶粒的作用明顯，含V的試驗鋼與不含V的相比晶粒度提高1級。適當V元素的加入可以提高試驗鋼的

4、韌性，但當V含量達到0.18％時，韌性明顯降低。
　　在實驗室成分優(yōu)化的基礎上，開展了合金護軌的工業(yè)性試制和實物性能研究。采用15t電感應爐冶煉模鑄成420×420 mm的鑄錠，經(jīng)鍛造開坯后采用普通軋機軋制成U33槽型鋼，實物性能研究結果表明，試制的合金護軌室溫下工作邊抗拉強度達到1298MPa、工作邊硬度為386HB，伸長率A為9.5％，顯微組織為細片狀珠光體，其他各項指標均滿足TB/T3110、TB/T2344技術條件的要求，