CN102108436A - 高速铁路车辆用合金钢空心车轴材料的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于热处理技术领域的高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法。本方法首先对高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料进行900～930℃预处理，再经830～880℃淬火，最后经过620～650℃的回火，得到最终产品。本发明所研制的高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴的力学性能均满足意大利标准UNI6787-71及法国车轴供货的技术条件，且优于Alstom进口轴的性能。
Description
技术领域
本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法。
背景技术
高速铁路是指最高运行时速超过200km的铁路，它不仅带来传统铁路产业的振兴，还带动其他产业的复兴，促进整个社会的经济发展。为了满足国内日益增长的铁路运输需要，我国铁路运输已多次提速。在时速低于160km时，铁路车轴多为中碳钢正火处理的实心车轴，我国已具有相关技术。但在本发明公布之前，我国还不具备具有自主知识产权的铁路高速(200公里/小时以上)车辆车轴制造技术。
对于时速200km及200km以上的高速铁路车辆用车轴，欧洲通用的技术标准为EN13261，给出的车轴材料有两种：EA1T和EA4T。其中EA4T是用于时速200km以上，其成分为25CrMo；另外，Alstom提供有法国车轴供货的技术条件，意大利也有铁道车辆用高疲劳寿命和韧性的调质处理车轴钢的测试和质量控制标准(UNI6787-71)，这两份文件中所用车轴材料成分均为30NiCrMoV12。文件中均给出了化学成份和机械性能要求，但都没有明确给出制造车轴的关键热处理工艺技术。本申请人曾于2010年5月24日就25CrMo合金钢空心车轴材料的热处理方法申请了专利(申请号201001088588.X)，本专利是针对高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法。
一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预处理：将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至900～930℃，保温3～5小时，空冷；
(2)淬火：将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至830～880℃，保温2～6小时，油淬；
(3)回火：将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620～650℃，保温5～8小时，空冷。
本发明的有益效果：采用本发明热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴轴坯其强度、塑性、韧性及疲劳性能均满足意大利标准UNI6787-71及法国车轴供货的技术条件。该发明为最终生产200公里/小时以上高速铁路车辆用空心车轴提供了热处理工艺的技术保证。
附图说明
图1为热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴半径的二分之一处金相组织照片；
图2为热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴半径的二分之一处透射电镜照片；
图3为热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴缺口疲劳试样的缺口几何形式示意图。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明做进一步说明：
以下实施例采用成分与洁净度均符合法国车轴供货技术条件的
30NiCrMoV12钢，其成分见表1。
表130NiCrMoV12钢成分(wt％)
实施例1
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至900℃，保温4小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至860℃，保温4小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至630℃，保温8小时，空冷。
实施例2
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至920℃，保温3小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至870℃，保温3小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至650℃，保温7小时，空冷。
实施例3
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至920℃，保温4小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至840℃，保温4小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620℃，保温7小时，空冷。
实施例4
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至910℃，保温4小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至840℃，保温4小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至630℃，保温6小时，空冷。
实施例5
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至910℃，保温4小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至860℃，保温4小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至640℃，保温5小时，空冷。
实施例6
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至910℃，保温5小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至830℃，保温5小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620℃，保温8小时，空冷。
实施例7
首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至930℃，保温3小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至880℃，保温2小时，油淬；最后将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至650℃，保温5小时，空冷。
所用30NiCrMoV12合金钢空心车轴轴坯经上述实施例热处理工艺处理后的晶粒度为8～9级，其强度、塑性、韧性及疲劳性能均满足意大利标准UNI6787-71及法国车轴供货的技术条件。其车轴轴坯的微观组织如图1和图2。光滑试样疲劳强度和缺口试样疲劳强度(缺口试样几何见图3)分别为545和425MPa，都优于意大利的标准值(意大利标准中光滑试样疲劳强度和缺口试样疲劳强度分别为510和340MPa)。
Claims (2)
1.一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预处理：将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至900～930℃，保温3～5小时，空冷；
(2)淬火：将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至830～880℃，保温2～6小时，油淬；
(3)回火：将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620～650℃，保温5～8小时，空冷。
2.根据权利要求1所述的高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法，其特征在于采用了预处理工艺。
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