高氮奥氏体钢高速铁路辙叉及其制造方法

    公开(公告)号:CN101736658A

    公开(公告)日:2010-06-16

    申请号:CN200910227858.0

    申请日:2009-12-24

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种高氮奥氏体钢高速铁路辙叉,其化学成分(wt%)为:C 0.6~0.8、N 0.2~0.4、Mn 11.0~14.0、Cr 4.0~6.0、W 0.5~2.0、Al 0.2~0.5、Si 0.3~0.8、S<0.02、P<0.02、其余为Fe。上述辙叉的制造方法是:向电炉内加入钨铁、铬铁、锰铁、工业纯铝等;在0.2~0.6MPa氮气的压力,温度1600~1650℃,熔炼时间5~10min后浇注成钢锭;锻造时钢锭的加热速度≤100℃/h,加热温度1180~1200℃,始锻温度1150~1180℃,终锻温度≥900℃;将锻件加热到1050℃~1100℃保温2~3小时水淬。本发明的这种辙叉常规力学性能为σb≥1000MPa、σs≥500MPa、δ5≥30%、aK≥250J/cm2、aK(-40℃)≥180J/cm2和HB≥280;使用寿命和过载量提高1倍以上,耐磨损性能和抗滚动接触疲劳性能优异。

    高锰钢辙叉机械冲击硬化加工方法

    公开(公告)号:CN101717847A

    公开(公告)日:2010-06-02

    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。

    锻造(轧制)耐磨奥氏体高锰钢及其制造工艺

    公开(公告)号:CN100463992C

    公开(公告)日:2009-02-25

    申请号:CN200710062152.4

    申请日:2007-06-12

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种锻造(轧制)耐磨奥氏体高锰钢,它属于纯净Mn13钢,化学成分(wt%)为:C:1.0~1.3,Mn:10.0~13.0,Si<0.5,S<0.01,P<0.01,改性剂0.2-0.6%,其余为Fe。其制造工艺是:采用电炉冶炼,获得磷、硫含量很低的纯净钢液,然后浇注成钢锭。锻造前对钢锭进行常规的固溶热处理。锻造时钢锭加热速度<300℃/h,锻造温度区间900-1180℃。可利用锻后余热直接进行固溶处理也可以再重新加热到奥氏体化温度进行常规固溶处理作为锻件的最终热处理,获得单相奥氏体组织。锻造高锰钢的常规力学性能:σb≥1000MPa、σs≥600MPa、δ5≥30%、aKU≥250J/cm2,耐冲击磨损性能比传统ZGMn13钢提高1倍以上,耐滚动接触疲劳性能比传统ZGMn13钢提高60%以上。

    铁路辙叉专用含钨铝贝氏体锻钢及其制造方法

    公开(公告)号:CN100392140C

    公开(公告)日:2008-06-04

    申请号:CN200610048109.8

    申请日:2006-08-03

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种铁路辙叉专用含钨铝贝氏体锻钢及其制造方法,它属于MnCrWAlNi系低合金钢,其化学成分(wt%)为:C 0.25~0.40,Mn 1.0~3.0,Al 0.7~2.0,Ni 0.1~1.0,Cr 0.5~2.0,W 0.4~2.0,Si 0.3~0.8,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≥1250MPa,σs≥1100MPa,δ5≥10%,aK≥80J/cm2,aK(-40℃)≥35J/cm2,HRC 38-45。利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60%以上,过载量可达3亿吨以上。

    超细贝氏体耐磨钢及其制造工艺

    公开(公告)号:CN1710134A

    公开(公告)日:2005-12-21

    申请号:CN200510079346.6

    申请日:2005-07-06

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开的超细贝氏体耐磨钢及其制造工艺,它是一种高碳MnCrWSiAlV系低合金钢,其化学成分为wt%:C 0.7-1.1,Mn 0.5-3.0,Cr 0.5-3.0,W 0.1-2.0,Si 0.5-3.0,Al 0.1-2.0,V 0.0-0.3,S<0.05,P<0.05,其余为Fe。热处理工艺为:对于锻态或者铸态钢具有相同的最终热处理工艺,然而,锻态钢锻后要经过特殊的锻后热处理工艺。钢最终热处理后获得超细贝氏体组织和少量高碳含量的残余奥氏体组织,从而使工件获得优异的综合力学性能,硬度达到HRC 60-65,韧度达到40-80J/cm2。在高应力和低应力磨损条件下,其使用寿命比目前使用的普通ZGMn13钢提高1-3倍。

    一种提高铁路辙叉寿命的在线热处理方法

    公开(公告)号:CN102877384B

    公开(公告)日:2014-10-15

    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。

    高铝纳米贝氏体钢高速铁路辙叉及其制造方法

    公开(公告)号:CN101748331B

    公开(公告)日:2011-08-24

    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。

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