CN109370273B - 耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐蚀重载铁路钢轨领域，尤其是一种在钢轨表层设置耐蚀材料，从而获得优良耐蚀性能的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法：利用钢轨轧制余热进行在线热处理后，让钢轨表面温度介于400‑600℃，再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物。由于在钢轨轧制余热进行在线热处理后，让钢轨表面温度介于400‑600℃，再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物，从而大幅度提高耐蚀性能。同时，也实现了温度较高时仍能快速批量进行喷涂的技术问题。本发明尤其适用于耐蚀重载铁路用钢轨的生产制备之中。

Description

耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法
技术领域
本发明涉及耐蚀重载铁路钢轨领域，尤其是一种耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法。
背景技术
随着国内外铁路事业的发展，铁路逐渐向高速或重载方向发展，针对重载钢轨而言，需要钢轨具有耐蚀性能优良的特点。在重载铁路用钢轨使用过程中，需对运煤车喷洒防冻液，防冻液落到道床后，与钢轨接触，极易在钢轨轨底形成锈蚀坑，引起断裂，严重影响线路运行安全。现有喷涂耐蚀材料存在有机挥发或是水性耐蚀材料干燥较慢等缺点，需要满足钢轨温度较高时仍能快速批量进行喷涂的技术要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在钢轨表层设置耐蚀材料，从而获得优良耐蚀性能的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法：利用钢轨轧制余热进行在线热处理后，让钢轨表面温度介于400-600℃，再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物。
进一步的是，喷涂后，钢轨表面的耐蚀材料厚度范围为0.3-0.5mm。
进一步的是，所述无机富锌涂料是以无机聚合物为成膜物质，并添加锌粉与无机聚合物反应而制得。
进一步的是，所述无机聚合物包括硅酸盐、磷酸盐和重铬酸盐。
进一步的是，所述钢轨化学成分质量百分比为：碳含量为0.7-1.2％，Si、Mn、Cr和V共计含量≤2.5％，P和S共计含量≤0.05％，余量为Fe。
进一步的是，所述钢轨的轧制时的温度范围为800-950℃。
进一步的是，所述钢轨的热处理起始温度为700-800℃。
进一步的是，所述钢轨的钢轨热处理冷却速度为1-3℃/s。
进一步的是，所述钢轨的浇注后的铸坯进入缓冷坑缓冷。
进一步的是，冷却后的钢坯经奥氏体均匀后，利用七机架万能线轧机进行轧制。
本发明的有益效果是：由于在钢轨轧制余热进行在线热处理后，让钢轨表面温度介于 400-600℃，再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物，从而大幅度提高耐蚀性能。同时，也实现了温度较高时仍能快速批量进行喷涂的技术问题。本发明尤其适用于耐蚀重载铁路用钢轨的生产制备之中。
具体实施方式
耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，利用钢轨轧制余热进行在线热处理后，让钢轨表面温度介于400-600℃，再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物。
就重载钢轨而言，需要钢轨具有耐蚀性能优良的特点。在重载铁路用钢轨使用过程中，需对运煤车喷洒防冻液，防冻液落到道床后，与钢轨接触，极易在钢轨轨底形成锈蚀坑，引起断裂，严重影响线路运行安全。现有喷涂耐蚀材料存在有机挥发或是水性耐蚀材料干燥较慢等缺点，需要满足钢轨温度较高时仍能快速批量进行喷涂的技术要求。本发明针对现有技术的上述缺陷，创造性的利用钢轨轧制余热进行在线热处理后的余热，对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物，从而大幅度优化了钢轨的耐腐蚀性能。结合实践经验，优选喷涂后，钢轨表面的耐蚀材料厚度范围为0.3-0.5mm为宜，这样可以很好的实现产品性能与产品成本控制之间的平衡，本发明的技术方案也很好的实现了品质、制造成本与使用寿命的平衡。
为了提高相应的耐腐蚀性能，可以选择这样的方案：所述无机富锌涂料是以无机聚合物为成膜物质，并添加锌粉与无机聚合物反应而制得。其中，所述无机聚合物优选包括硅酸盐、磷酸盐和重铬酸盐。
为了保证最终的重载钢轨的品质，还可以对钢轨本身进行进一步优化，可以选择如下方案：所述钢轨化学成分质量百分比为：碳含量为0.7-1.2％，Si、Mn、Cr和V共计含量≤2.5％， P和S共计含量≤0.05％，余量为Fe。就钢轨而言，也有如下的优选方案：所述钢轨的轧制时的温度范围为800-950℃；所述钢轨的热处理起始温度为700-800℃；所述钢轨的钢轨热处理冷却速度为1-3℃/s。
在钢轨的浇注后的铸坯处理过程中，可以选择如下方案：所述钢轨的浇注后的铸坯进入缓冷坑缓冷。尤其优选冷却后的钢坯经奥氏体均匀后，利用七机架万能线轧机进行轧制，从而保证得到的钢轨的品质。
实施例
本发明实施例以及相应的对比例均选用以下钢轨化学成分。
表1实施例钢轨化学成分/％
Figure BDA0001847987060000021
本发明中的对比例采用与实施例相同的化学成分、加热、轧制及在线热处理工艺。
采用权利要求中的方法对钢轨喷涂无机富锌耐蚀材料，其中1#至3#为不同的喷涂厚度，4# 为对比例未进行增碳处理。随后，4支试样采用相同的加热、轧制及在线热处理工艺生产。
表2实施例及对比例钢坯增碳厚度
Figure BDA0001847987060000022
Figure BDA0001847987060000031
对4支钢轨式样切片放入盐雾试验箱，防止500h，观察表面质量，如表3所示。
表3实施例及对比例钢轨盐雾试验
Figure BDA0001847987060000032
本发明同时选取了相同化学成分的钢轨进行对比，在实施例中，所采用的3种处理方式均为本发明中的方法。表1至表3的对比结果表明，通过利用余热进行喷涂无机富锌材料，钢轨耐蚀性能提高。
综上所述，本发明中耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法提供了一种有用于提高钢轨轨头表层耐蚀性能的同时，产品适用于国内外重载线路。

Claims (6)

1.耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，其特征在于：利用钢轨轧制余热进行在线热处理后，让钢轨表面温度介于400-600℃，再利用余热处理钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物，喷涂后，钢轨表面的耐蚀材料厚度范围为0.3-0.5mm，所述无机富锌耐蚀材料是以无机聚合物为成膜物质，并添加锌粉与无机聚合物反应而制得，所述钢轨化学成分质量百分比为：碳含量为0.7-1.2%，Si、Mn、Cr和V共计含量≤2.5%，P和S共计含量≤0.05%，余量为Fe，其中，所述无机聚合物包括硅酸盐、磷酸盐和重铬酸盐。
2.如权利要求1所述的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，其特征在于：所述钢轨的轧制时的温度范围为800-950℃。
3.如权利要求1所述的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，其特征在于：所述钢轨的热处理起始温度为700-800℃。
4.如权利要求1所述的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，其特征在于：所述钢轨的钢轨热处理冷却速度为1-3℃/s。
5.如权利要求1所述的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，其特征在于：所述钢轨由浇注后的铸坯进入缓冷坑缓冷。
6.如权利要求5所述的耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法，其特征在于：冷却后的钢坯经奥氏体均匀后，利用七机架万能线轧机进行轧制。
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