[發明專利]一種特種合金鋼及制備高鐵道岔整體滑床臺板的方法

無效

• 申請號: 201010509350.2
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN102453842A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 蒲玉賓;張淼;張俊英;張佳秋
• 申請（專利權）人: 張佳秋
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;B22C9/04;C21D9/00;E01B7/14
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 甄玉荃

技術領域

本發明涉及一種新型特種合金鋼，確切地說是一種特種合金鋼馬氏體不銹鋼及用該材料制備高鐵道岔整體滑床臺板的方法，屬于新材料制備及應用技術領域。

背景技術

現有技術中的高鐵道岔整體滑床臺板采用普通碳鋼，在其表面焊一層碳化硅材料的耐磨層，厚度一般只有0.15mm左右。但由于耐磨層太薄，使用時間受到很大的限制。上述臺板的結構由三個部件焊接而成。由于是兩種材料焊接，焊接時容易產生焊接缺陷和裂紋，因此焊口要全部進行探傷。存在著加工工藝復雜，不易掌握，使用壽命短的缺陷。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的不足，而提供一種強度高，既耐磨且又不生銹的特種合金馬氏體不銹鋼及采用此材料制備的高鐵道岔整體滑床臺板的方法。本發明采用了加入Nb、W等強化固溶合金元素，與合金鋼中的C元素產生NbC和WC等固溶體元素，改變了C在合金基體中存在的狀態，形成一個柱狀NbC堅硬的質點，分布在合金基體中起到了耐磨作用。又在合金中加入Cr和Ni等合金元素，而使材料滿足了強度高和不生銹的要求。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：一種特種合金鋼，由下述化學成分(質量百分比，％)組成：C≤0.10；Si≤1.5；Mn≤1.5；P≤0.03；S≤0.03；Cr?12.5-15.5；Ni?1-2；Nb?3×C至5×C；W?0.05-0.2；B?0.0003-0.0005；N?0.02-0.04，余量為Fe。

采用上述化學成分制造的高鐵道岔整體滑床臺板，機加工前還需經過如下熱處理：

(1)進行正火處理：爐中加熱1080℃±10℃，保溫2-3小時，空冷。

(2)進行回火處理：爐中加熱580℃±10℃至650℃±10℃保溫4-5小時，空冷。

經過熱處理后的機械性能如下：

抗拉強度：750Mpa以上。

屈服強度：550Mpa以上。

延伸率：12-15％。

硬度：280-350HB。

用上述特種合金馬氏體不銹鋼制造高鐵道岔整體滑床臺板是采用整體鑄造一次成形的方法，該方法如下所述：

1、確定鑄造方案。

2、模具縮尺，加工余量確定，模具數量，抜模斜度確定。

3、蠟型制作：確定注射蠟型時間10-40S，溫度40-50℃，壓力0.5-0.6Mpa，蠟型尺寸檢驗，如有變形要進行校正。

4、組焊：確定組焊工藝流程，焊接要牢固，整齊。

5、造型方法：采用復合型殼精密鑄造方法過程如下：

(1)粘殼：檢驗水玻璃模數，沙子，粉子粒度，涂料粘度。掛殼厚度要均勻。掛殼要按制殼工藝流程操作。

(2)水煮脫蠟：脫蠟溫度90-98℃，要求澆口無粘砂，風干時間10-12小時。

6、熔煉工藝流程：熔煉過程是在中頻爐中熔煉。

(1)化學成份控制：光譜檢驗C、Si、Mn、S、P等11種元素，原始記錄存檔。

(2)原材料控制方法：購合金料帶化驗單，原材料使用前要化驗爐料的化學成份，按工藝單給定的配料單進行配料。

(3)出爐溫度：1620-1600℃。

7、澆鑄過程如下：

(1)澆鑄溫度：1580-1600℃。

(2)型殼澆注完要放覆蓋劑。

(3)燒殼溫度：800-850℃。

(4)澆鑄數量：做記錄。

(5)試棒澆鑄數量：做記錄。

8、毛坯件尺寸檢驗：變形成度檢查，是否用校正，用樣板測量非加工部位。

9、機加工工藝過程：

(1)滑床臺板的加工按圖紙要求。

(2)機床精度檢測。

(3)檢測滑床臺板的尺寸精度。

(4)檢測尺寸表格填寫。

本發明的特點在于：

(1)本發明不但在材料上解決了適合于高鐵道岔整鑄滑床臺板也發明了具有高強度、良好的耐磨性和耐腐蝕性不生銹、在使用中免涂油。

(2)采用了熱處理調質處理方法取代了以前表面高頻淬火提高硬度的辦法，本體硬度可達280-350HB。

(3)復合型殼精密鑄造工藝解決了水玻璃型殼易出現的變形量大、光潔度差等問題。成功的達到了高鐵道岔整鑄滑床臺板的尺寸要求和精度要求。