[發明專利]制造具有改善的耐磨性和接觸強度的鐵路軌道的方法

有效

• 申請號: 201880096575.4
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN112689541B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 葉戈爾·弗拉基米羅維奇·鮑勒沃伊;根納季·尼古拉耶維奇·尤尼;葉夫根尼·帕夫洛維奇·庫茲涅佐夫;弗拉基米爾·維克托羅維奇·多洛非夫;阿列克謝·瓦萊列維奇·戈洛瓦堅科
• 申請（專利權）人: 耶弗拉茲合并西西伯利亞冶金廠股份公司
• 主分類號: B21B1/085
• 分類號: B21B1/085;C22C38/12
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 秦杰

本發明涉及利用軋制加熱的余熱對鐵路軌道進行軋制的方法。該方法包括在二輥可逆式機座和連續可逆組的萬能機座中分別加熱軋制坯料，進行多道次粗軋和中間道次軋制，然后沿軌頭和軌座進行差示冷卻使溫度從720℃?870℃降至450℃?600℃。粗軋在950℃至1100℃的溫度范圍內進行，每道次的延伸率范圍為1.12至1.30，中間軋制在850℃至1000℃的溫度范圍內進行，每道次的延伸率范圍為1.07至1.18，然后在分開的萬能不可逆機座中進行精軋，精軋的溫度范圍為820℃至880℃，延伸率范圍為1.07至1.10。軌道具有平衡綜合的強度和塑性性質以及硬度和韌性。

技術領域

本發明涉及涉及鋼鐵工業領域，尤其涉及利用軋制加熱的余熱對鐵路軌道進行軋制和熱處理的方法，可用于制造具有改善的耐磨性和接觸強度的鐵路軌道。

背景技術

已知一種對由含0.90-1.20％碳的高碳鋼制成的軌道進行熱處理的方法，該方法可在軋制結束后≤60s內，將軌座的邊緣部分從≥650℃以5-20℃/s的速度加速冷卻，然后以1-10℃/s的速度對軌頭、軌腰和軌座的中央部分進行冷卻(JP 4267334C21D9/04)。

所述熱處理方法的主要缺點如下：1)沒有調節軋制加熱和精軋的溫度，不能提供奧氏體晶粒的有效磨削和高的沖擊韌性、相對延伸率和收縮率；2)以相同的速度冷卻軌頭和軌座，因此，矯直之前的軌道會產生較大的曲率，因此需要使用對殘余應力大小有不利影響的方式對軌道進行冷矯直。

已知一種制造具有珠光體組織的軌道的方法，該珠光體組織由鋼制成，所述鋼包含0.65-1.20％的碳、0.05-2.00％的硅和0.05-2.00％的錳，其余為鐵和附帶的雜質，用于在不超過900℃的溫度下進行軌道的精軋，并以2-30℃/s的速度冷卻至不超過550℃(EP2045341(A1)C21D8/00，C21D 9/04)。

該方法的主要缺點如下：1)在鋼軌的化學成分中沒有鉻、鎳和釩，而鉻、鎳和釩對鋼軌的顯微組織和機械性能產生積極影響；2)沒有調節軋制加熱的溫度，這實際上增加了原始奧氏體晶粒的尺寸，降低故障機座中軋制模的效率，無法提供必要的沖擊硬度、延展性和強度；3)軌座和軌頭沒有進行差示冷卻，這導致在熱處理之后其曲率增加，殘余應力高。

還已知對碳或低合金鋼制成的軌道進行熱處理的方法，用于加速冷卻軌道，從奧氏體區域溫度750-650℃(JP 4267267，С21D9/04)，以5-15℃/s的速度加速冷卻至650-500℃(RU NO.2113511，C21D 9/04)，以10-30℃/s的速度加速冷卻至750-600℃(RU號97121881，C21D 9/04，C22C 38/04)，以5-15℃/s的速度快速冷卻至650-500℃(RU96123715，C21D9/04)，在≥20mm的深度下，以1-10℃/s和2-20℃/s的速度從Ar1溫度加速冷卻軌頭的表面層(JP 3731934，С21D9/04)。

這些對軌道進行熱處理的方法的主要缺點如下：1)在粗軋和精軋機座中進行軋制的過程中沒有調節軋制加熱和精軋的溫度以及延伸率，這導致不能有效地磨削奧氏體晶粒，不能提供較高的機械性能；2)沒有調節軌座的冷卻，這實際上會對軌座的曲率產生不利影響。

還已知一種制造軌道的方法，該方法分兩個步驟完成軌道的精軋。第一步，軋制鋼坯，每道次至少減少15％的面積；在精軋的后半段中，在800-950℃的溫度范圍內，一道次或多道次軋制完成軋制，每道次軋制面積減少不超過10％。精軋結束后，立即以至少6℃/s的速度冷卻0.1-30秒，將軌道的表面溫度迅速降低至500-600℃，然后以至少3℃/s的速度進行加速冷卻(JP 3625224(B2)8332501(A))。

該方法的主要缺點是，沒有粗軋和精軋的調節溫度模式，粗軋道次中沒有調節軋制的延伸率，這實際上并不能有效地對結構進行磨削，軌頭沒有高強度、塑性、硬度和沖擊強度，無法在運行過程中提供高耐磨性和接觸強度的軌道。