[發(fā)明專利]一種寒冷環(huán)境下服役的彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210771230.2
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115058656B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于文壇;劉學(xué)華;趙海;童樂;宮彥華;高偉;姚三成;毛亞男;萬志健;鄒強;鐘斌;李相東
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/46;C21D1/25;C21D1/28;C21D6/00;C21D8/00;C21D9/34;C22C33/04
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發(fā)明提供了一種寒冷環(huán)境下服役的彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝，成分C：0.36～0.40％，Si：0.40～0.55％，Mn：0.65～0.80％，Cr：0.70～0.90％，Ni：1.30～1.45％，Mo：0.25～0.35％，V：0.10～0.15％，P≤0.010％，S≤0.008％，T[O]≤0.0010％，[N]：0.0070～0.0090％，Al：0.015～0.035％，其余為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)。經(jīng)過去應(yīng)力回火、正火、高溫淬火、兩相區(qū)淬火和中溫回火，組織為細密回火索氏體和少量貝氏體，輪箍具有更為優(yōu)異的抗?jié)L動接觸疲勞性能和耐磨性，具有?60℃以下的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通新零部件材料領(lǐng)域，具體涉及一種寒冷環(huán)境下服役的彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝。

背景技術(shù)

彈性組合車輪是目前輪型中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的車輪，由輪芯、壓蓋和輪箍組成，其主要特征是在輪芯和輪箍之間加一個橡膠墊，起緩沖減振作用。彈性車輪是減噪效果最好的低噪音車輪，且減振、降低輪軌作用力的效果良好，可提高車輛及輪/軌壽命、降低車輛及輪/軌維護成本，從運輸系統(tǒng)和全壽命周期的角度看具有經(jīng)濟性，彈性車輪在國內(nèi)外有軌電車、城軌、高速線路有實際應(yīng)用，可靠性已得到充分驗證，隨著城市軌道交通向低噪音方向發(fā)展，彈性組合車輪的需求越來越大，同時對彈性組合車輪的質(zhì)量要求也越來越高，既要保證形狀、尺寸和各個部件裝配精度，又要保證輪箍、輪芯的內(nèi)在質(zhì)量，輪箍的耐磨性能及抗剝離性能尤其重要。

隨著軌道交通車輛軸重和速度的增加，使得所需制動力增大，制動熱負(fù)荷隨之增加，車輪制動導(dǎo)致的熱損傷不斷加重，當(dāng)踏面與閘瓦摩擦形成的熱量通過摩擦接觸面分別傳入車輪和閘瓦內(nèi)部。由于車輪溫升導(dǎo)致的熱膨脹的加劇而引發(fā)的車輪高熱應(yīng)力導(dǎo)致的熱損傷問題越來越突出。目前彈性車輪輪轂主要采用ER9、LG61等材質(zhì)，均為碳素鋼，最終組織狀態(tài)為珠光體+鐵素體，材料抵抗熱損傷、內(nèi)部疲勞裂紋擴展的能力需要進一步改善，傳統(tǒng)材質(zhì)的彈性車輪從使用情況來看，車輪踏面剝離、失圓是服役表現(xiàn)主要失效形式，導(dǎo)致鏇修周期縮短，維護成本增加，同時導(dǎo)致服役壽命縮短，多次受到業(yè)主的投訴與質(zhì)量抱怨。

從運用環(huán)境溫度來看，我國幅員遼闊，我國北方地區(qū)環(huán)境最低溫度達到-40℃及以下，這對材料是極其嚴(yán)格的考驗。如果能夠設(shè)計出一種全新的輪箍材料，使其在低溫下的韌性水平能夠達到或者超過傳統(tǒng)的“珠光體-鐵素體”材料在常溫下的韌性水平，即能其具有足夠的強度、硬度，又能確保其低溫服役安全性。

因此，迫切需要開發(fā)一種寒冷環(huán)境下服役的長壽命彈性車輪用輪箍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種寒冷環(huán)境下服役的彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝，使車輪輪箍不僅具有強度高、硬度高的特點。其低溫沖擊性能和斷裂韌性也明顯優(yōu)于LG61，呈現(xiàn)出良好的強度韌性配合及優(yōu)異的低溫服役性能。

本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：

一種寒冷環(huán)境下服役的彈性車輪用輪箍，包括以下質(zhì)量百分比成分：

C：0.36～0.40％，Si：0.40～0.55％，Mn：0.65～0.80％，Cr：0.80～0.90％，Ni：1.30～1.45％，Mo：0.25～0.35％，V：0.10～0.15％，P≤0.010％，S≤0.008％，T[O]≤0.0010％，[N]：0.0070～0.0090％，Al：0.015～0.035％，其余為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)。