[發(fā)明專利]一種高速列車車輪用鋼

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210436108.6
• 申請日: 2012-11-03
• 公開（公告）號: CN103789703A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 諸金平
• 申請（專利權(quán)）人: 錫山區(qū)鵝湖慧盾機械廠
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 武春華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速列車車輪用鋼。

背景技術(shù)

從國內(nèi)鐵道客車車輛用車輪的標準演變過程看，1988年頒布實施了國家標準《鐵路用輾鋼整體車輪》(GB8601-88)，適用于我國鐵路提速以前、運行速度≤80km/h的鐵道客車車輛用車輪；1996頒布的《鐵路快速客車輾鋼整體車輪技術(shù)條件》(TB/T2708-1996)替代了GB8601-88，主要適用于我國鐵路提速以后，運行速度≤160km/h的鐵道客車車輛用車輪。這兩個標準中常規(guī)CL60車輪鋼的成分要求是一致的，但是TB/T2708-1996在要求保證輪輞塑性、輻板常溫沖擊韌性要求不變的前提下，斷面硬度值由≥255HB提高到(265～320)HB；即將修訂頒布的新TB中在要求保證輪輞強塑性、斷面硬度和輻板常溫沖擊韌性要求不變的前提下又增加了輪輞在-20℃低溫下沖擊韌性的要求，且等同于歐洲EN13262-2004中碳質(zhì)量百分含量≤0.60％的要求，可見，我國常規(guī)CL60鋼車輪的硬度、沖擊韌性特別是低溫沖擊韌性均有了較大的提升。

而常規(guī)CL60鋼車輪的室溫組織狀態(tài)為鐵素體—珠光體，這種鋼的顯著特點是：強、硬度的提高會導(dǎo)致沖擊韌性的下降，從而降低車輪內(nèi)部抗裂紋擴展能力，當車輪在服役過程中受到復(fù)雜的輪與軌相互作用力的作用時，會對使用安全性能產(chǎn)生不利影響。

因此，如何在保持常規(guī)CL60鋼車輪強、硬度水平不變的前提下，滿足標準變化的要求，有效提高車輪的沖擊韌性指標，是目前急需解決的一個重要問題。

公開號為CN101818236A的中國專利申請公開了一種高碳鋼車輪制造方法其鋼的化學(xué)成分為C：0.60％～0.63％；Si：0.25％～0.35％；Mn：0.75％～0.85％；P≤0.025％；S≤0.010％；其余：微量。其仍屬于碳鋼，雖然材料成本低，但由于碳含量偏高，導(dǎo)致其加工過程和使用中仍存在不盡如人意的地方，因此，有必要進一步進行改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種高速列車車輪用鋼，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該車輪用鋼降低了碳的含量，并添加適量的合金元素，使得該車輪的綜合性能優(yōu)異。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高速列車車輪用鋼，該車輪用鋼的化學(xué)成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成：C：0.46-0.50；Si：0.4-0.6；Mn：2.1-2.3；P≤0.015；S≤0.010；B：0.004-0.006；Ni：2.4-2.6，Cr?1.2-1.6，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選，該車輪用鋼的化學(xué)成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成：C：0.47-0.49；Si：0.45-0.55；Mn：2.15-2.25；P≤0.015；S≤0.010；B：0.0045-0.0055；Ni：2.45-2.55，Cr?1.3-1.5，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

最優(yōu)選，該車輪用鋼的化學(xué)成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成：C：0.48；Si：0.5；Mn：2.2；P≤0.015；S≤0.010；B：0.005；Ni：2.5，Cr?1.4，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

通過化學(xué)成分的調(diào)整，降低了碳含量，添加了B、Ni和Cr合金元素，并根據(jù)高速列車車輪的使用要求，確定了這三種元素的含量，使得制備的車輪的強度、韌性以及硬度和耐磨性等力學(xué)性能比傳統(tǒng)的CL60鋼車輪優(yōu)異，也比現(xiàn)有技術(shù)的其它碳鋼產(chǎn)品優(yōu)異。本發(fā)明的車輪在熱處理后具有適宜的貝氏體組織，因此性能更加優(yōu)異。

具體實施方式

實施例一

一種高速列車車輪用鋼，該車輪用鋼的化學(xué)成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成：C：0.46；Si：0.6；Mn：2.1；P≤0.015；S≤0.010；B：0.006；Ni：2.4，Cr?1.6，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

實施例二

一種高速列車車輪用鋼，該車輪用鋼的化學(xué)成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成：C：0.50；Si：0.4；Mn：2.3；P≤0.015；S≤0.010；B：0.004；Ni：2.6，Cr?1.2，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

實施例三

一種高速列車車輪用鋼，該車輪用鋼的化學(xué)成分以重量百分數(shù)計由下列組份組成：C：0.47；Si：0.55；Mn：2.15；P≤0.015；S≤0.010；B：0.0055；Ni：2.45，Cr?1.5，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。

實施例四