高強(qiáng)耐磨熱軋合金護(hù)軌的研制.pdf

1、針對(duì)非對(duì)稱異型斷面的槽型護(hù)軌熱處理工藝復(fù)雜、變形量大、硬度偏低等問(wèn)題，本文提出了我國(guó)高強(qiáng)耐磨熱軋合金護(hù)軌的研究方案，并開(kāi)展了高強(qiáng)耐磨合金護(hù)軌的實(shí)驗(yàn)室研究、工業(yè)性試制及實(shí)物軌性能研究。
　　設(shè)計(jì)了10組化學(xué)成分不同的試驗(yàn)鋼，研究Mn、Cr、V元素對(duì)試驗(yàn)鋼性能的影響。實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明:1＃、2＃、4＃、5＃、6＃、7＃試驗(yàn)鋼的抗拉強(qiáng)度在1200MPa以上;1＃、5＃、7＃試驗(yàn)鋼的布氏硬度大于360HB;全部試樣鋼的伸長(zhǎng)率均大于10％

2、;除5＃試驗(yàn)鋼以外，其他試驗(yàn)鋼的沖擊功均大于10J。各試驗(yàn)鋼的組織均為細(xì)片狀珠光體組織，而7＃試驗(yàn)鋼脫碳層處出現(xiàn)了馬氏體組織;1＃、5＃、6＃、7＃試驗(yàn)鋼的片間距小于或等于100μm;各組試驗(yàn)鋼的晶粒度基本在6～7.5級(jí)之間，5＃試樣鋼的晶粒度最高;對(duì)比分析2＃、3＃試驗(yàn)鋼的精細(xì)組織，發(fā)現(xiàn)2＃試驗(yàn)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(xì)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(yàn)鋼的強(qiáng)、硬度均有明顯的提高，且具有一定的線性規(guī)律。Mn元素對(duì)于硬度的影響十分顯著，當(dāng)鋼中Mn含量從0.75％增至1.50％時(shí)，試驗(yàn)鋼布氏硬度提高近20％;Cr元素對(duì)C曲線右移有明顯作用，提高Cr含量可以有效提高試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度和硬度;Cr、Mn元素均能提高過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，降低珠光體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度，有效細(xì)化珠光體片層間距;V元素細(xì)化晶粒的作用明顯，含V的試驗(yàn)鋼與不含V的相比晶粒度提高1級(jí)。適當(dāng)V元素的加入可以提高試驗(yàn)鋼的

4、韌性，但當(dāng)V含量達(dá)到0.18％時(shí)，韌性明顯降低。
　　在實(shí)驗(yàn)室成分優(yōu)化的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了合金護(hù)軌的工業(yè)性試制和實(shí)物性能研究。采用15t電感應(yīng)爐冶煉模鑄成420×420 mm的鑄錠，經(jīng)鍛造開(kāi)坯后采用普通軋機(jī)軋制成U33槽型鋼，實(shí)物性能研究結(jié)果表明，試制的合金護(hù)軌室溫下工作邊抗拉強(qiáng)度達(dá)到1298MPa、工作邊硬度為386HB，伸長(zhǎng)率A為9.5％，顯微組織為細(xì)片狀珠光體，其他各項(xiàng)指標(biāo)均滿足TB/T3110、TB/T2344技術(shù)條件的要求，