[發明專利]一種不銹鋼碳鋼雙金屬復合液液澆鑄高鐵道岔的方法

有效

• 申請號: 201710009521.7
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106825432B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 王文焱;黃亞博;劉冀堯;郭雷明;史士欽;黃文君;謝敬佩;李繼文;王愛琴;李洛利
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22D19/16;B22D19/08;C21D1/25;C21D9/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;E01B7/10
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張隨

一種不銹鋼碳鋼雙金屬復合液液澆鑄高鐵道岔的方法，用雙爐分別熔煉不銹鋼、碳鋼，待不銹鋼、碳鋼成分都調整好以后，首先在1650℃的溫度條件先在型腔下部澆鑄不銹鋼，待不銹鋼澆鑄完畢后，立即在1630℃條件下澆注碳鋼，直至澆注完成，然后進行調質處理后得到產品；通過本發明方法生產出來的不銹鋼、碳鋼的復合高鐵道岔實現了良好的冶金結合，經過調質處理，兩種鋼的微觀組織和結合界面層較好，界面實現了牢固的冶金結合，綜合力學性能好，達到了高鐵道岔對不銹鋼碳鋼雙金屬的要求。

技術領域

本發明屬于金屬鑄造和熱處理技術領域，具體的說是涉及一種不銹鋼碳鋼雙金屬復合液液澆鑄高鐵道岔的方法。

背景技術

道岔是一種使機車車輛從一股道轉入另一股道的線路連接設備，通常在車站、編組站大量鋪設。有了道岔，可以充分發揮線路的通過能力。即使是單線鐵路，鋪設道岔，修筑一段大于列車長度的叉線，就可以對開列車，使用非常方便，然而隨著鐵路高速的發展，鐵路高的運輸強度與低的軌道結構強度的矛盾日益突出，作為軌道結構三大薄弱環節之一的道岔，是軌道的重要組成部分，是提高列車行車速度以及運輸安全的關鍵性的限制因素，因此，強化道岔區軌道使其適應高速運營條件，達到與其軌道等可靠度，是本領域的重中之重。

目前，雙金屬復合材料以其良好的綜合性能，越來越受到行業的重視，傳統雙金屬復合材料的成形方法主要有爆炸復合、軋制復合、復合鑄造、離心鑄造、化學鍍層、熱浸鍍等。其中鑄造法生產金屬復合材料的成本較低，其應用得到很大的發展。

雙金屬復合材料連續鑄造成型的研究目前仍處于初始階段，但是由于雙金屬復合材料連鑄成形具有易于實現批量化、連續化、自動化生產，有利于降低生產成本，擴大其應用范圍等優點，研究開發和應用將受到越來越廣泛的重視。現有雙金屬復合材料連續鑄造成形方法可以分為兩大類 ，一類為使用已成形的芯材對其進行包覆的包覆鑄造成形法，另一類為將兩種金屬同時注入同一個結晶器內進行成形的雙流鑄造法。不銹鋼和碳鋼復合板由于兼有不銹鋼的美觀耐用性、成型性、耐腐蝕性和碳鋼的強度高、成本低等特點，目前已廣泛運用于化工、海洋開發等要求耐腐性的領域。不銹鋼碳鋼的澆鑄生成復合鋼，并且得到理想的冶金結合層和較好的力學性能一直是研究的熱點和難點。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題，提供一種不銹鋼碳鋼雙金屬復合液液澆鑄高鐵道岔的方法，本發明通過對澆鑄順序、澆鑄溫度、兩種金屬澆鑄的時間間隔以及對鑄態雙金屬熱處理溫度和時間的控制能夠得到一種微觀界面層冶金結合良好、宏觀力學性能優異的理想的不銹鋼碳鋼的復合鋼。

本發明所采用的技術方案是：一種不銹鋼碳鋼雙金屬復合液液澆鑄高鐵道岔的方法，包括以下步驟：

步驟一、使用雙爐分別熔煉不銹鋼和碳鋼，以制備不銹鋼澆鑄液和碳鋼澆鑄液，備用；

步驟二、預先制備高鐵道岔模具，將經步驟一制備的不銹鋼液在溫度為1650 ℃的條件下向模具中進行澆注，澆注厚度為10mm，澆注完成后，立即將步驟一制備的碳鋼液在溫度為1630 ℃的條件下繼續澆注，直至不銹鋼澆鑄液的澆注厚度與碳鋼澆鑄液的澆注厚度比為 1:2，備用；

步驟三、將經步驟二澆注后的模具放入步進式加熱爐中進行調質處理，所述調質處理包括以下階段：先在1000℃保溫兩個小時，然后油淬，再在溫度為360℃的條件下保溫兩個小時回火，然后空冷至室溫后制得高鐵道岔鑄件。

所述步驟三中，油淬過程中，將鑄件不間斷向各個方向往復移動，以使鑄件油淬降溫均勻。