钢轨全长淬火工艺及性能的研究

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1、钢轨全长淬火工艺及性能的研究周清跃，王树青，詹新伟，刘保安，张银花，田仲亮（铁道部科学研究院金化所，北京!"""#!）摘要：本文从热模拟试验着手，对钢轨全长淬火加热及冷却参数进行了优选，研究了淬火轨的性能，探讨了钢轨表面状态和淬火冷却方式对淬火轨质量的影响，还介绍了钢轨全长淬火技术的应用情况。关键词：钢轨全长；淬火工艺；性能中图分类号：!"#$%&’’文献标识码：(文章编号：)*$+,%)$#（*)))）)*,))##,)+-./0123!456327281930:;2<4;.=4>2?@/77,7438.6A/4356=38B9=7$%&’()*+,-./，01

2、2345.,6)*+，$%127)*,8/)，9:’;<=,<*，$%123>)*,5.<，?:12$5=*+,@)<*+（A/B<@CDE5/F)CBG-H/C/.;95.：?5)CM

3、=KK.@@,@/*+B56./*I5/JG<)@，<*J/KK/IB=KG<)@C.GK：K.@@,@/*+B5G<)@；6./*I5)*+B/I5*=@=+-；MG=M/GB)/C火在工艺和性能方面的研究以及该项技术出口等情况。!前言钢轨全长淬火是提高其强韧

4、性的主要途径之一。实践证T钢轨全长淬火技术的研究明，在弯道上使用全长淬火钢轨可比普轨延长寿命一倍以上。*&#钢轨全长淬火工艺另外，全长淬火钢轨比热轧高强轨具有更优良的安全使用性TU!U!加热参数选择采用热模拟试验方法来研究加热温度能。中国铁道部技术政策明确规定，凡P"Q+／F及以上钢轨要与奥氏体晶粒尺寸及冲击韧度之间的关系。选择每组V个冲击求全部淬火。铁道部科学研究院金属及化学研究所，在!R#"试样，模拟实际中频电感应加热情况，用W!SF)*加热到设定温年!!RR"年间先后研究成功S"!P"Q+／F、TS!S""F钢轨全长度后，不保温，以一定的速度冷却后测定其奥氏

5、体晶粒尺寸及冲淬火技术，并将该技术推广应用到多数铁路局。该项技术在应击韧度。试验用钢轨’XV和;2NHY热模拟试验结果见表!。用过程中得到不断的完善。本文重点介绍近年来钢轨全长淬由表!可见，加热温度为R""!RS"Z时，’XV轨奥氏体表#FG+及HICBJ钢轨加热温度与冲击韧度的关系加热温度／Z#S"R""RS"!"""!"S"!!""!!S"热轧态’XVR!!"RX!#XXPWV!S奥氏体晶粒度／级;2NHY!!!!!"R#XPP’XVPSU#PTU"PSU"WRU!WTU#TXUPT"UST!U#冲击韧度／[·IFT;2NHYWRURSPUTWSURTTUT

6、!PUVT!U!!VUV!#U"表!中试验用轨化学成分（质量分数）!（]）E4)A*4^2NHY’XV"UXV"UTV"U#P"U"!#"U"!X;2NHY"U#""U#P!UTS"U"TX"U"TT"U"TS"U"TT晶粒度!X级，冲击韧度!PT[／IFT，;2NHY轨奥氏体晶粒度速奥氏体向珠光体的转变过程，提高奥氏体转变过冷度，使珠!!"级，冲击韧度!WSUR[／IFT。而当加热温度只要不超过光体转变在更低的温度下进行以获得强韧性兼备的精细片状!!""Z，’XV和2;NHY轨热处理后的冲击韧度都比热轧态珠光体组织，不得出现马氏体、贝氏体等有害组织。研究表高，奥

7、氏体晶粒也比热轧态细。明，珠光体片层越细，不仅强度越高，断面收缩率也越大。钢考虑到加热层深的要求以及钢轨头部踏面中心和圆角部轨全长淬火是一个连续冷却转变过程，因此测定其EE?曲线位存在温度差，对’XV和;2NHY钢轨而言，踏面中心部位加就可确定最佳冷速范围。热温度选R""!RS"Z为好，此时，轨头圆角约!"""!!"S"Z，为了模拟实际钢轨全长淬火工艺，测定EE?曲线的加热加热层各部位均不会超过!!""Z。及冷却程序，参数设计为：全部试样采用同一温升速度SZ／TU!UT冷却参数选择钢轨全长淬火强韧化的实质就是加C，奥氏体加热温度R""Z，保温!"F)*（研究表明，

8、R""Z加