铁路辙叉用高碳超高硅贝氏体钢及其制备方法

    公开(公告)号:CN105695858A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201610092359.5

    申请日:2016-02-19

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种铁路辙叉用高碳超高硅贝氏体钢,它是一种超细无碳化物贝氏体组织,其化学成分质量百分比wt%为:C:0.68~0.72、Si:3.0~4.0、Mn:0.4~0.6、Cr:0.4~0.6、W:0.1~0.3、V:0.04-0.06、Al:0.02-0.10,其余为Fe和少量杂质元素。上述高碳超高硅贝氏体钢的制备方法主要是:冶炼浇注钢锭,在钢模中缓冷至室温,将钢锭进行去氢和组织均匀化处理,模锻钢锭成形,对锻件进行贝氏体相变热处理。本发明制备的高碳超高硅贝氏体钢的屈服强度大于1100MPa,抗拉强度大于1500MPa,室温冲击韧性大于100J/cm2,延伸率达到30%,断裂韧性(K1C)大于60MPa.m-1/2,尤其是强塑积高达50GPa%,制备的高碳超高硅贝氏体钢的力学性能达到了同强度级别马氏体时效钢的水平,但其成本仅大约为马氏体时效钢的三十分之一。

    一种提高铁路辙叉寿命的在线热处理方法

    公开(公告)号:CN102877384A

    公开(公告)日:2013-01-16

    申请号:CN201210341698.4

    申请日:2012-09-17

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种提高铁路辙叉使用寿命的在线热处理方法,其主要是用常规的氧气-乙炔火焰对在线路上服役的高锰钢辙叉或者贝氏体钢辙叉工作表面加热到300~400℃,保温10~30min后空冷,使已经发生严重塑性变形和产生应变诱发马氏体相变的高锰钢和贝氏体钢组织发生回复和重构。本发明工艺简单、成本低廉、可以使铁路辙叉钢的抗滚动接触疲劳的寿命提高30%以上。

    高锰钢辙叉与碳钢钢轨闪光焊接的连接材料及制造方法

    公开(公告)号:CN101270452B

    公开(公告)日:2012-07-25

    申请号:CN200810054919.3

    申请日:2008-04-30

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: Y02P10/253

    Abstract: 一种高锰钢辙叉与碳钢钢轨闪光焊接的连接材料及制造方法,所述连接材料为CrNiW系奥氏体-铁素体双相不锈钢,其化学成分为wt%:C0.1~0.2%,Cr 15~17%,Ni 6~8%,W 0.5~2.0%,Si<0.5%,P<0.03%,S<0.03%,其余为Fe。其制造方法是,(1)在中频感应炉中熔炼上述化学成分的钢锭;(2)将钢锭进行电渣重熔;(3)钢锭开坯成断面为接近钢轨断面尺寸的“T”字型钢坯,钢坯的长度大于200mm;(4)将钢坯加热到1000~1100℃固溶处理,得到奥氏体和铁素体双相组织,其中铁素体组织占10~20%;(5)利用机械加工的方法将钢坯加工成断面为钢轨尺寸的短钢轨。用这种制造方法制作的CrNiW系奥氏体-铁素体双相不锈钢专门用于制造高锰钢辙叉与碳钢钢轨闪光焊接的连接材料。

    高锰钢辙叉机械冲击硬化加工方法

    公开(公告)号:CN101717847B

    公开(公告)日:2011-06-15

    申请号:CN200910227860.8

    申请日:2009-12-24

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种高锰钢辙叉机械冲击硬化加工方法,其主要是:将高锰钢辙叉加热到1050~1100℃、保温2~4h后水淬,将高锰钢辙叉表面加热到280~320℃,采用风镐冲击上述高锰钢辙叉工作表面,风镐的冲击能量为50~100J,冲击频率为15~20Hz,冲击头与辙叉表面的压应力为5~10MPa,每个处理点的冲击硬化处理时间为10~30s。每个冲击硬化点区的边缘的距离小于5mm。高锰钢辙叉经过这种机械冲击硬化处理后表面硬度为470-520HB,硬化层深度为10mm以上,可使高锰钢辙叉的使用寿命提高60%以上,并且工艺简单、生产安全、成本极低。

    一种纯净高锰钢辙叉的制造方法

    公开(公告)号:CN101323891B

    公开(公告)日:2010-12-15

    申请号:CN200810055383.7

    申请日:2008-07-08

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种纯净高锰钢辙叉的制造方法,该方法利用电弧炉或者感应电炉熔炼钢水,采用CaO、CaF2、Re-Mg合金作为变质剂,将变质剂加入到具有加热功能的钢包中,通过吹氮气与变质剂充分反应,达到钢液温度和化学成分均匀,并且达到脱氢、脱氧、脱硫、脱磷的目的,从而使钢中非金属夹杂物的数量大大减少,使其形态和分布得到控制,获得纯净高锰钢辙叉铸件。同时,由于钢包内吹氮使钢水得以增氮,高锰钢中的氮含量最高可达到0.07wt%,从而使高锰钢的屈服强度、加工硬化能力得以大幅度提高。这种净化氮化高锰钢辙叉的各项力学性能指标均得到大幅度的提高,使用寿命比普通高锰钢辙叉提高30%以上。

    高铝纳米贝氏体钢高速铁路辙叉及其制造方法

    公开(公告)号:CN101748331A

    公开(公告)日:2010-06-23

    申请号:CN200910227861.2

    申请日:2009-12-24

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: Y02P10/216

    Abstract: 一种高铝纳米贝氏体钢高速铁路辙叉及其制造方法,其中钢的化学成分(wt%)为:C 0.42~0.55、Mn 0.5~0.9、Al 1.0~1.5、Cr 0.2~0.5、Mo 0.6~1.0、W 0.1~0.4、Si 0.5~0.8、S<0.02、P<0.02、其余为Fe;本发明钢的制造方法主要为:冶炼后锻造,经过锻后去氢热处理和等温淬火及回火处理,获得贝氏体板条厚度为几十纳米和残余奥氏体薄膜厚度为十几纳米的复相纳米组织结构。本发明钢的性能为σb≥1500MPa、σs≥1200MPa、δ5≥8%、aKU≥80J/cm2、aKU(-40℃)≥35J/cm2、HRC45~50。用这种钢制造的铁路辙叉的使用寿命比目前广泛使用的ZGMn13钢辙叉提高1.5倍以上,比普通无碳化物贝氏体钢辙叉提高1倍以上,过载量可达4亿吨。

    一种纯净高锰钢辙叉的制造方法

    公开(公告)号:CN101323891A

    公开(公告)日:2008-12-17

    申请号:CN200810055383.7

    申请日:2008-07-08

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种纯净高锰钢辙叉的制造方法,该方法利用电弧炉或者感应电炉熔炼钢水,采用CaO、CaF2、Re-Mg合金作为变质剂,将变质剂加入到具有加热功能的钢包中,通过吹氮气与变质剂充分反应,达到钢液温度和化学成分均匀,并且达到脱氢、脱氧、脱硫、脱磷的目的,从而使钢中非金属夹杂物的数量大大减少,使其形态和分布得到控制,获得纯净高锰钢辙叉铸件。同时,由于钢包内吹氮使钢水得以增氮,高锰钢中的氮含量最高可达到0.07wt%,从而使高锰钢的屈服强度、加工硬化能力得以大幅度提高。这种净化氮化高锰钢辙叉的各项力学性能指标均得到大幅度的提高,使用寿命比普通高锰钢辙叉提高30%以上。

    含锰钨铝亚稳奥氏体耐磨铸钢

    公开(公告)号:CN101270458A

    公开(公告)日:2008-09-24

    申请号:CN200810054918.9

    申请日:2008-04-30

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: Y02P10/216

    Abstract: 本发明公开一种含锰钨铝亚稳奥氏体耐磨铸钢,其化学成分为wt%:C1.0~1.3%,Mn 6.0~10.0%,W 0.5~2.0%,Al 0.3~1.0%,Si<0.8%,S<0.05%,P<0.05%,其余为Fe。所述耐磨铸钢的冶炼工艺为:电炉冶炼,其冶炼出钢温度为1550~1650℃,浇注温度为1450-1500℃;冶炼时,合金元素由先到后的加入顺序为:钨铁、锰铁、铝,然后浇注成所需要的产品。这种耐磨铸钢具有优异的加工硬化能力,在使用中,铸件表层发生应变诱发马氏体相变,使其表层硬度达到HRC50~65,在通常使用条件下其耐磨性能比普通ZGMn13钢提高0.5~2倍。它适合于制造冶金、矿山、建材和煤炭等行业的耐磨零部件,如衬板、齿板和锤头等。

    铁路辙叉专用含钨贝氏体锻钢

    公开(公告)号:CN1880497A

    公开(公告)日:2006-12-20

    申请号:CN200610012673.4

    申请日:2006-05-01

    Abstract: 一种铁路辙叉专用含钨贝氏体锻钢,它属于MnSiCrNiW系低合金钢,其化学成分(wt%)为:C 0.18~0.40,Mn 1.0~3.0,Si 0.3~2.5,Ni 0.1~1.0,Cr 0.5~2.0,W 0.4~2.0,S<0.03,P<0.03,其余为Fe。采用电炉冶炼,浇注后钢锭在模中缓冷至室温。锻造后经过两次热处理:锻后热处理和最终热处理,最终热处理后的组织为无碳化物贝氏体和少量残余奥氏体。最终热处理后性能:σb≥1300MPa、σs≥1100MPa、65≥8%、aKU≥70J/cm2、aKU(-40℃)≥35J/cm2、HRC 38-45。使用这种钢制作的铁路辙叉使用寿命比目前广泛使用的ZGMn13钢辙叉提高50%以上,过载量可达3亿吨以上。

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