[發明專利]一種高耐蝕性彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝

有效

• 申請號: 202210771281.5
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115058666B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 于文壇;趙海;童樂;劉學華;宮彥華;高偉;姚三成;毛亞男;鄒強;鐘斌;萬志健;李相東
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/46
• 分類號: C22C38/46;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C21D1/28;C21D1/20
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 任晨晨

本發明提供了一種高耐蝕性彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝，成分C：0.39～0.43％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.45～0.60％，Cr：1.20～1.40％，Ni：0.70～0.90％，Mo：0.35～0.45％，V：0.050～0.10％，Cu：0.30～0.50％，P≤0.010％，S≤0.008％，T[O]≤0.0010％，[N]：0.0050～0.0070％，Al：0.015～0.035％，其余為Fe和其它不可避免的雜質。經過去應力回火和正火、亞溫淬火、兩相區淬火和中溫回火的熱處理，組織為細密回火索氏體和少量貝氏體，具有高耐蝕、高耐磨性的彈性，提高輪箍全壽命周期服役穩定性。

技術領域

本發明屬于軌道交通新零部件材料領域，具體涉及一種高耐蝕性彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝。

背景技術

彈性組合車輪是目前輪型中結構最為復雜的車輪，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，從運輸系統和全壽命周期的角度看具有經濟性，彈性車輪在國內外有軌電車、城軌、高速線路有實際應用，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、輪芯的內在質量，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，制動熱負荷隨之增加，車輪制動導致的熱損傷不斷加重，當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部。由于車輪溫升導致的熱膨脹的加劇而引發的車輪高熱應力導致的熱損傷問題越來越突出。目前彈性車輪輪箍主要采用ER9、LG61等材質，均為碳素鋼，最終組織狀態為珠光體+鐵素體，材料抵抗熱損傷、內部疲勞裂紋擴展的能力需要進一步改善，傳統材質的彈性車輪從使用情況來看，車輪踏面剝離、失圓是服役表現主要失效形式，導致鏇修周期縮短，維護成本增加，同時導致服役壽命縮短，多次受到業主的投訴與質量抱怨，因此隨著城市軌道交通的不斷發展，傳統的彈性車輪輪箍材料在硬度以及強韌性匹配等方面存在不足。

同時彈性車輪用輪箍在各種大氣環境中(陰暗、潮濕、油漬、酸堿、沿海等)服役會產生腐蝕，為了延長使用壽命，通常采用表面噴漆的方式進行防腐，因運行環境的惡劣，漆層容易產生老化掉漆，輪箍極其容易銹蝕，增加運行風險，因此，迫切需要開發適一種高強高韌及高耐蝕、高耐磨的新材質彈性車輪用輪箍。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高耐蝕性彈性車輪用輪箍及其熱處理工藝，經過成分設計和熱處理工藝，輪輞抗拉強度(Rm)≥1200MPa、屈服強度≥1100MPa、-20℃沖擊功KU₂≥120J，輪輞磨耗極限布氏硬度≥360HBW，單個車輪輪輞斷面硬度值變動在20HBW之內，輪輞斷裂韌性≥120MPa.m^1/2，且耐蝕速率≤0.28g/(m²·h)，同時具有高耐蝕、高耐磨性的彈性車輪用輪箍。

本發明具體技術方案如下：

一種高耐蝕性彈性車輪用輪箍，包括以下質量百分比成分：

C：0.39～0.43％，Si：0.20～0.40％，Mn：0.45～0.60％，Cr：1.20～1.40％，Ni：0.70～0.90％，Mo：0.35～0.45％，V：0.050～0.10％，Cu：0.30～0.50％，P≤0.010％，S≤0.008％，T[O]≤0.0010％，[N]：0.0050～0.0070％，Al：0.015～0.035％，其余為Fe和其它不可避免的雜質。

進一步的，上述各成分的質量百分含量還滿足以下條件：