[其他]鋼軌熱處理的方法和設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85109735
• 申請(qǐng)日: 1985-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN1004881B
• 公開（公告）日: 1989-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 福田敬而;鈴木孟文;影山英明;牧野由明;久恒昌德;松原英吾;石井道明;佐藤學(xué);高山治男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新日本制鐵株式會(huì)社
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 鄭松宇;李毅

可獲得多種強(qiáng)度等級(jí)的鋼軌熱處理方法，其強(qiáng)度范圍可以從中等到高強(qiáng)度。該方法的步驟為：制備一根溫度保持在不低于奧氏體區(qū)的高溫范圍內(nèi)的鋼軌。在其頭部周圍配置噴嘴裝置，使噴嘴可以將氣體冷卻介質(zhì)噴向鋼軌的頭部；根據(jù)鋼軌頭部所要求的硬度等級(jí)及比鋼軌鋼材中的碳當(dāng)量確定噴嘴和鋼軌頭部之間的距離；移動(dòng)噴嘴裝置以獲得噴嘴裝置和鋼軌頭部之間所要求的距離；將氣體冷卻介質(zhì)以預(yù)定的流率噴射軌頭達(dá)一預(yù)定的時(shí)間冷卻，軌頭從而在軌頭獲得要求的硬度等級(jí)。

本發(fā)明涉及生產(chǎn)具有多種強(qiáng)度等級(jí)的鋼軌之熱處理的方法和設(shè)備，它是采用將鋼軌自熱軋或?yàn)榱诉M(jìn)行熱處理而加溫后的奧氏體狀態(tài)之溫度范圍進(jìn)行冷卻而達(dá)到的。

鐵路運(yùn)輸中日益增加的重負(fù)荷和高速度造成軌頭迅速磨損和疲勞，因而對(duì)具有高抗磨損、抗損傷特性的鋼軌以及對(duì)具有從中等強(qiáng)度（HV＞320）到高強(qiáng)度（HV＞360）的各種強(qiáng)度等級(jí)鋼軌的需要量不斷增加。

正如研究所證實(shí)，對(duì)具有細(xì)珠光體結(jié)構(gòu)的鋼軌的需要量已經(jīng)大大增加，眾所周知，這種類型的鋼軌具有極好的抗磨損，抗損壞特性。

作為現(xiàn)有技術(shù)在日本未審查的專利№140316/1975中介紹了一種合金鋼軌。這種鋼軌由合金鋼制成。該合金鋼在碳鋼中添加了硅、錳、鎳、鉻、鉬和鈦等元素，軋制后即可使用。

日本已批準(zhǔn)的專利№23885/1980介紹了另一種下面加以描述的鋼軌。這種鋼軌不故意添加任何合金元素，但這種鋼軌的頭部被重新加溫至很高的溫度，并從預(yù)定的溫度范圍開始，以一定的冷卻速度通過(guò)一個(gè)固定的溫度區(qū)域，以此對(duì)軌頭進(jìn)行冷卻。

然而這些現(xiàn)有的鋼軌具有下述缺點(diǎn)

前面所述的第一種鋼軌，在其成分中添加了合金元素，而這些元素通常都比較昂貴，所以造成鋼軌的價(jià)格上升。

上述的第二種鋼軌，采用冷卻介質(zhì)如水或氣體噴向加熱到高溫的鋼軌頭部，由此對(duì)高溫的軌頭施以強(qiáng)制冷卻。這種方法只能生產(chǎn)具有一定強(qiáng)度的鋼軌而不適于生產(chǎn)具有多種不同強(qiáng)度等級(jí)的鋼軌。在這種強(qiáng)度等級(jí)鋼軌的生產(chǎn)中，材料中的碳和其它合金元素的含量在煉鋼在程中是波動(dòng)的，而正是碳和合金元素基本上確定了鋼軌的強(qiáng)度等級(jí)，而這種波動(dòng)在現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法補(bǔ)償，因此不可能應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)獲得所要求的強(qiáng)度等級(jí)的鋼軌。

本發(fā)明的目的之一是提供一種鋼軌的熱處理方法，該方法適于生產(chǎn)具有從中等強(qiáng)度到高強(qiáng)度各種不同強(qiáng)度等級(jí)的鋼軌，并具有要求的特性，如抗磨損、抗損壞的特性。

本發(fā)明的另一目的是提供一種適于生產(chǎn)具有多種不同強(qiáng)度等級(jí)鋼軌的熱處理方法，該法可以使鋼軌頭部的整個(gè)橫截面上具有均勻的特性，如抗磨損、抗損壞特性。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一個(gè)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備，更具體地說(shuō)是一個(gè)供熱軋鋼軋使用的節(jié)省能源的熱處理設(shè)備。它具有一個(gè)很短的冷卻區(qū)，因此只須要很小的安裝空間。

本發(fā)明提供了一種能得到從中等硬度到高硬度多種不同硬度等級(jí)鋼軌的鋼軌熱處理方法，該方法包括上列步驟：制備好一根溫度保持在不低于奧氏體區(qū)的高溫范圍內(nèi)的鋼軌，在鋼軌頭部周圍配置噴嘴裝置，使其可以將氣體冷卻介質(zhì)噴向鋼軌的頭部;根據(jù)鋼軌頭部所要求的硬度等級(jí)及此鋼軌材料中的碳當(dāng)量確定噴嘴裝置和鋼軌頭部之的距離;移動(dòng)噴嘴裝置以獲得噴嘴裝置和鋼軌頭部之間所要求的距離;將氣體冷卻介質(zhì)以預(yù)定的流率噴射軌頭達(dá)一預(yù)定的時(shí)間冷卻軌頭，從而在軌頭獲得要求的硬度等級(jí)。

碳當(dāng)量C由下述公式給出

（C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+MO/4+N/14）

以本發(fā)明的方法處理過(guò)的鋼軌具有穩(wěn)定的珠光體組織，這種鋼軌的鋼材主要含有（按重量）0.55～0.85%的碳，0.20～1.20%的硅，0.50～1.50%的錳，其余的是鐵和一些雜質(zhì)。也可以按重量加入0.20～0.80%的鉻。并且至少可以在鈮、釩、鈦、鉬、銅和鎳中選出一種加到其成分中。