CN1061385C - 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法 - Google Patents

高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1061385C
CN1061385C CN98112095A CN98112095A CN1061385C CN 1061385 C CN1061385 C CN 1061385C CN 98112095 A CN98112095 A CN 98112095A CN 98112095 A CN98112095 A CN 98112095A CN 1061385 C CN1061385 C CN 1061385C
Authority
CN
China
Prior art keywords
speed
wear resisting
railway
steel
resisting steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98112095A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1208776A (zh
Inventor
栾道成
魏成富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SICHUAN POLYTECHINCAL COLLEGE
Original Assignee
SICHUAN POLYTECHINCAL COLLEGE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SICHUAN POLYTECHINCAL COLLEGE filed Critical SICHUAN POLYTECHINCAL COLLEGE
Priority to CN98112095A priority Critical patent/CN1061385C/zh
Publication of CN1208776A publication Critical patent/CN1208776A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1061385C publication Critical patent/CN1061385C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

一种高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法，将含C：0.2-0.5，Si：1.0-3.0，Mn：1.0-3.0，Cr：0.5-2.0，Mo：0.2-1.0，Ni：0.2-1.0，RE：0.01-0.1，P≤0.03，S≤0.03以及其V、Ti中的一种或二种元素用电弧炉或中频或工频电炉冶炼，浇成钢锭，经轧制和锻造或轧制成型后，经正火或退火处理再于200-400℃回火，或锻后于200-400℃回火后的铁路道叉。其最终组织为贝氏体/残余奥氏体，贝氏体/马氏体复相组织，硬度大于40HRC，强度≥1300MPa，常温冲击强度ak≥80J/cm2，-40℃时ak达到40-60J/cm2，试件台架实验疲劳寿命大于2×106次。

Description

高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法
本发明涉及一种用于制造高速准高速铁路道叉的高性能耐磨钢及制造方法，属新材料冶金领域。
近年来，我国随着国民经济发展的需要，铁路部门力图增加列车载重负荷和提高列车运行速度，以便增大运输能力，提高铁路运输效率，降低运输成本，这样一来，铁路道叉的使用环境将进一步恶化，为了适应铁路运输事业发展的需要，就要求铁路道叉质量有更进一步的改善。目前铁路领域中，生产道叉普遍采用高锰钢(ZGMn13)其特点是韧性高，但因其初始度低，形变硬化能力不足，耐磨差，不耐压，使用寿命短，一般使用寿命为一年左右。为此国内外根据本国资源研制了含有不同全金的耐磨钢轨材料，如国内的鞍山钢铁公司的发明专利ZL85100652A和清华大学的发明专利ZL86103008A高碳耐磨钢轨新材质，虽然耐磨有所提高，仍达不到高速运行铁路道叉所需材质的要求。西北工业大学申请的发明专利公开号CN1036231A为一种Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢，含C量低于0.15％，不适用于做耐磨材料产品，特别是铁路道叉。国外如日本新日本制铁株式会社在中国申请的发明专利公开号CN1095421A所提到的全金组合及其生产工艺制造的钢轨，对耐磨、抗压、抗疲劳损伤都有所提高，其化学成分比并非最佳。而在现行铁路系统中，铁路道叉主要用高锰钢(ZGMn13)生产铁路道叉。当铁路运行提速后，铁路道叉的磨损更加严重，使用寿命更短，进而增大了维修工作量。影响行车安全。
本发明针对上述问题，为了解决高速准高速铁路道叉高性能的需要，通过对国内外文献资料消化研究，提出Si-Mn-Gr-Mo-Ni合金元素配合，辅以稀土合金RE,V,Ti变质处理方案研制低合金、高性能铁路道叉新型耐磨钢，并研究相对应的工艺配合满足性能要求。
本发明的目的就是为了解决高速准高速铁路道叉生产用的材质问题，采用低合金多组元合金化，并采用研究相对应的最简热处理工艺，降低生产成本，获得贝氏体/残余奥氏或贝氏体/马氏体复相组织，达到更高性能，强韧性综合性能高的新型耐磨钢，满足生产制造铁路道叉所需要的材料(钢)。
本发明系一种用于生产制造高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及造造方法，其化学成分按重量％计其含量为：
C:0.2-0.5,Si:1.0-3.0,Mn:1.0-3.0,Cr:0.5-2.0,Mo0.2:-1.0,
Ni:0.2-1.0,RE:0.01-0.1,P≤0.03,S≤0.03。
其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明的一种用于生产制造高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法优选的化学成分按重量％计其含量为：
(1)C:0.2-0.4,Si,1.5-3.0,Mn:1.5-3.0,Cr:0.5-2.0,
   Mo:0.2-1.0,Ni:0.2-1.0,RE:0.01-0.1,P≤0.03,S≤0.03。
   其余为Fe及不可避免的杂质。
(2)C:0.4-0.5,Si:1.0-2.0,Mn:1.0-2.0,Cr:0.5-2.0,
   Mo:0.2-0.7,Ni:0.2-0.7,RE:0.01-0.1,P≤0.03,S≤0.03。
   其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明按上述任一项所述的耐磨钢。根据性能要求，还含有下列元素其化学成份按重量％如下：V:0.01-0.15,Ti:0.01-0.10。
本发明的高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢用电弧炉或中频或工频电炉冶炼，浇成钢锭，经轧制和锻造或轧制成型后，根据性能需要，经正火或退火处理再于200-400℃回火，或锻后于200-400℃回火后直接应用。最终组织为贝氏体/残余奥氏体，贝氏体/马氏体复相组织，硬度大于40HRC，强度≥1300MPa，常温冲击强度aK达80-100J/cm2，实物试件台架实验疲劳寿命大于2×106次。
本发明的优点如下：
1．综合性能高，在满足高强度、硬度条件下，具备高的常温冲击韧度达80-100J/cm2,-40℃以上无明显冷脆现象，-40℃时冲击强度aK可达40-60J/cm2。
2．生产工艺简单，免去类似高锰钢水韧处理工艺，降低了生产成本，锻扎后直接正火或退火再于200-400℃回火或锻后于200-400℃回火后使用。
3．正火或退火态直接获得贝氏体组织。
4．可轧制或锻造成高速铁路道叉，具有显著的经济效益。
5．用本发明生产制造的铁路道叉经检测，其机械性能如下表：
                   机械性能
工艺 σ0.2MPa  σbMPa  δ％     ψ％    HRC             aK J/cm2
    常温     -20℃     -40℃
退火 1050  1250     5     10     42     95/80     65/45     35/32
正火 1100  1330     7     12     42     100/80     70/45     60/40
实物台架疲劳性能：高于2×106次。
本发明的高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法最佳实施例如下表：
钢种     化学成分按重量％
 C  Mn  Si  Cr  Mo  Ni  RE  V  Ti     P     S
 LM1  0.35  2.8  2.3  1.1  0.35  0.3  0.03  0.08  0.05 ≤0.03 ≤0.03
 LM2  0.38  2.5  2.6  0.9  0.31  0.29  0.04  0.04 ≤0.03 ≤0.03
 LM3  0.45  1.58  1.60  1.1  0.36  0.31  0.06 ≤0.03 ≤0.03
其余为Fe及不可避免的杂质。加工及热处理工艺1100℃-950℃锻造或轧制后，正常正火或退火处理后，于200-400℃回火。

Claims (5)

1．一种高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢，其特征在于所说的耐磨钢化学成分(重量％)如下：
C:0.2-0.5,Si:1.0-3.0,Mn:1.0-3.0,Cr:0.5-2.0,Mo:0.2-1.0,
Ni:0.2-1.0,RE:0.01-0.1,P≤0.03,S≤0.03。
其余为Fe及不可避免的杂质。
2．根据权利要求1所述的耐磨钢，其特征在于所说的耐磨钢化学成分(重量％)如下：
C:0.2-0.4,Si:1.5-3.0,Mn:1.5-3.0,Cr:0.5-2.0,Mo:0.2-1.0,
Ni:0.2-1.0,RE:0.01-0.1,P≤0.03,S≤0.03。
其余为Fe及不可避免的杂质。
3．根据权利要求1所述的耐磨钢，其特征在于所说的耐磨钢化学成分(重量％)如下：
C:0.4-0.5,Si:1.0-2.0,Mn:1.0-2.0,Cr:0.5-2.0,Mo:0.2-0.7,
Ni:0.2-0.7,RE:0.01-0.1,P≤0.03,S≤0.03。
其余为Fe及不可避免的杂质。
4．根据权利要求1至3任一项权利要求所述的耐磨钢，其特征在于还含有下列元素其化学成份(重量％)如下：V:0.01-0.15,Ti:0.01-0.10。
5．一种权利要求1所述的耐磨钢的制造方法，其特征在于耐磨钢用电弧炉、中频或工频电炉冶炼，浇成钢锭，经轧制和锻造或轧制成型后，经正火或退火处理再于200-400℃回火，或锻后于200-400℃回火。
CN98112095A 1998-06-19 1998-06-19 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法 Expired - Fee Related CN1061385C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98112095A CN1061385C (zh) 1998-06-19 1998-06-19 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN98112095A CN1061385C (zh) 1998-06-19 1998-06-19 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1208776A CN1208776A (zh) 1999-02-24
CN1061385C true CN1061385C (zh) 2001-01-31

Family

ID=5221974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98112095A Expired - Fee Related CN1061385C (zh) 1998-06-19 1998-06-19 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1061385C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409265A (zh) * 2011-10-31 2012-04-11 芜湖山桥铁路器材有限公司 轨道辙叉用合金钢

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100449027C (zh) * 2005-06-09 2009-01-07 关铁 高强度耐磨钢及其制造方法
CN1328406C (zh) * 2005-06-22 2007-07-25 宁波浙东精密铸造有限公司 一种薄膜奥氏体增韧的马氏体耐磨铸钢及其制造方法
CN102230140B (zh) * 2010-04-28 2012-11-28 鞍钢集团矿业公司 马氏体耐磨钢铸钢件生产工艺
CN101921971B (zh) * 2010-09-08 2013-03-13 北京特冶工贸有限责任公司 曲线和重载钢轨用贝氏体钢和贝氏体钢轨及其生产方法
CN104160058A (zh) * 2012-01-25 2014-11-19 塔塔钢铁英国有限公司 用于生产轨道、轨道交叉口和转辙器的零件的钢以及生产所述零件的方法
CN102747299A (zh) * 2012-07-23 2012-10-24 西华大学 高寒地区铁路辙叉高性能贝氏体耐磨钢及制造方法
CN103409689A (zh) * 2013-07-31 2013-11-27 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种稀土处理的铁路辙叉专用贝氏体/马氏体钢
CN103397275B (zh) * 2013-08-09 2016-04-27 钢铁研究总院 一种马氏体系列耐磨钢及其制备方法
CN103451556A (zh) * 2013-08-09 2013-12-18 内蒙古包钢钢联股份有限公司 稀土处理的铁路钢轨专用贝氏体-马氏体钢及制造方法
CN107385308B (zh) * 2017-06-28 2021-06-22 包头钢铁（集团）有限责任公司 铁路用高强耐磨贝-马复相组织钢轨的控轧控冷工艺
CN108165890B (zh) * 2018-01-09 2020-08-11 北京科技大学 一种低成本高强度纳米贝氏体耐磨钢球的制备方法
CN108624814A (zh) * 2018-04-28 2018-10-09 武汉钢铁有限公司 Hb500级中厚板耐磨钢板及制造方法
CN112458261A (zh) * 2020-11-24 2021-03-09 高博扬 高强钢的制备方法及高强钢

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095421A (zh) * 1993-02-26 1994-11-23 新日本制铁株式会社 具优异的耐滚动疲劳损伤性的贝氏体系高强度钢轨的制造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095421A (zh) * 1993-02-26 1994-11-23 新日本制铁株式会社 具优异的耐滚动疲劳损伤性的贝氏体系高强度钢轨的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102409265A (zh) * 2011-10-31 2012-04-11 芜湖山桥铁路器材有限公司 轨道辙叉用合金钢
CN102409265B (zh) * 2011-10-31 2013-06-26 芜湖山桥铁路器材有限公司 轨道辙叉用合金钢

Also Published As

Publication number Publication date
CN1208776A (zh) 1999-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1061385C (zh) 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢及制造方法
CN103122433B (zh) 一种超高碳型轴承钢
CN110923546B (zh) 一种10.9级紧固件用高耐候冷镦钢及生产方法
CN110923545B (zh) 一种12.9级紧固件用高耐候冷镦钢及生产方法
CN110791715A (zh) 一种含铌钛耐大气腐蚀14.9级高强度螺栓用钢及其生产方法
CN111041356B (zh) 一种含铌耐大气腐蚀14.9级高强度螺栓用钢及其生产方法
CN111979492B (zh) 一种高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢及其热处理方法
CN102686750A (zh) 具有极佳耐延迟断裂性能的超高强度钢丝及其制备方法
CN1142308C (zh) 一种高强度、高冲击韧性轴承钢及热处理工艺
CN110938732A (zh) 一种含钛耐大气腐蚀14.9级高强度螺栓用钢及其生产方法
CN112301205A (zh) 一种高屈强比珠光体钢轨及其制备方法
EP2990500B1 (en) Steel sheet
CN106435360A (zh) 高强韧耐腐耐候钢板及其制造方法
CN102747299A (zh) 高寒地区铁路辙叉高性能贝氏体耐磨钢及制造方法
CN107587069A (zh) 一种高强度高韧性螺栓用钢及生产方法
CN1131334C (zh) 耐延迟断裂性能优良的高强度螺栓钢
CN101921960A (zh) 微合金钢及其生产方法
CN101307413A (zh) 一种Nb微合金化的超高强抽油杆用钢
CN111593270A (zh) 一种普线用1280MPa级别的马贝复相贝氏体钢轨及其制造方法
CN114000034B (zh) 一种低屈强比高强贝氏体钢轨及其生产方法
CN1721565A (zh) 含有稳定残余奥氏体的全贝氏体钢辙叉及其制造工艺
CN114959500A (zh) 一种Nb-Ti复合强化中碳胀断连杆用非调质钢及生产的胀断连杆和控锻控冷工艺
CN102021478B (zh) 高韧性高耐候性桥梁钢及其板卷轧制方法
CN101624677A (zh) 一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢
AU2020101312A4 (en) A High-toughness Wear-resistant Steel and Its Manufacturing Method Used for Cold Environment and Heavy Load Railway Frogs

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20010131

Termination date: 20100619