[發明專利]一種改善火車車輪輪輞性能的車輪熱處理方法

有效

• 申請號: 202211047794.8
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115386714B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 宮彥華;劉學華;高偉;趙海;童樂;鐘斌;江波;毛亞男;姚三成;鄒強;萬志健;于文壇
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D9/34
• 分類號: C21D9/34;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/24;C21D1/18;C21D6/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 孟迪

1.一種改善火車車輪輪輞性能的車輪熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：車輪加工：將軋制、緩冷后的車輪機加工后在車輪踏面上加工多個環形槽；

步驟2：加熱：將車輪整體加熱后保溫一段時間；

步驟3：淬火冷卻：車輪周向均布的多個組合噴嘴的水柱以壓力遞增的方式向車輪踏面噴射，得到珠光體和鐵素體組織；

步驟4：回火：將車輪放入回火爐回火后出爐空冷；

在所述步驟1中，多個環形槽以車輪踏面的名義滾動圓為中線等間隔布置，所述環形槽的截面設置為三角形或梯形，所述環形槽的深度為5~8mm，槽口寬度為5~7mm，多個環形槽的布置高度為30~50mm；

所述組合噴嘴噴射的水柱與車輪踏面之間的夾角為30°~45°，所述組合噴嘴與車輪踏面之間的距離為60~150mm；

所述組合噴嘴包括由上而下豎直布置的噴嘴模塊Ⅰ、噴嘴模塊Ⅱ和噴嘴模塊Ⅲ，所述噴嘴模塊Ⅱ與車輪踏面中部相對，所述噴嘴模塊Ⅰ和噴嘴模塊Ⅲ分別與車輪踏面的兩側相對，所述噴嘴模塊Ⅰ、噴嘴模塊Ⅱ和噴嘴模塊Ⅲ上均布有多個噴孔，所述噴孔的孔徑為3~5mm；

所述噴嘴模塊Ⅰ、噴嘴模塊Ⅱ和噴嘴模塊Ⅲ分別由獨立的水流控制系統控制，所述噴嘴模塊Ⅰ和噴嘴模塊Ⅲ的水壓按照P=0.1+0.001T的方式控制，所述噴嘴模塊Ⅱ的水壓按照P=0.1+0.0015T的方式控制，其中P為壓力，MPa，T為噴淬時間，s；

所述噴淬時間T為240~400s，當T≤300s時，P隨著T的增大而增大，當T=300s，P達到最大值，當T300s時，P保持不變。

2.根據權利要求1所述的改善火車車輪輪輞性能的車輪熱處理方法，其特征在于：在所述步驟1中，對機加工后的車輪輪輞相對于成品車輪輪輞踏面單邊余量為10~13mm。

3.根據權利要求1所述的改善火車車輪輪輞性能的車輪熱處理方法，其特征在于：所述步驟2的加熱方法為，將車輪放入850~900℃的加熱爐內保溫2.5~3.5h。

4.根據權利要求1所述的改善火車車輪輪輞性能的車輪熱處理方法，其特征在于：所述步驟4的回火方法為，將淬火冷卻的車輪靜置一段時間后放入爐溫為480~520℃的回火爐內進行回火處理，回火時間不小于4h，再出爐空冷。

5.根據權利要求1所述的改善火車車輪輪輞性能的車輪熱處理方法，其特征在于：所述火車車輪的化學成分的重量百分比為C0.48~0.77%，Si0.20~1.00%，Mn0.50~1.00%，Cr0.03~0.30%，V≤0.15%，P≤0.015%，S≤0.030%，其余為Fe和不可避免的雜質。