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高鐵用新型彈條用鋼連續冷卻轉變曲線與熱處理工藝-熱處理展-工業爐展-2014第十五屆廣州國際熱處理、工業爐展覽會-中國效果最好的熱處理工業爐展--巨浪展覽—The 15th China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment,Industrial Furnace Exhibition
2014年4月14日
熱處理展-工業爐展
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隨著我國經濟的發展,高速鐵路的投資持續擴大,對于扣件系統的需求量也是越來越多。扣件是連接鋼軌和軌枕使之形成軌排的部件,對保證軌道穩定性、可靠性起到重要作用。而彈條是扣件系統中的核心部件,彈條的作用是將鋼軌固定在鐵墊板上。在工作過程中,彈條不僅發生彎曲變形,還會發生扭曲變形,呈現比較復雜的應力狀態,因此,對彈條用鋼提出了較為苛刻的要求。目前我國高鐵用扣件主要采用國外所研制的產品,其彈條用鋼材基本是38Si7,采用冷成型工藝。結合我國彈條生產通常采用熱成型工藝特點,在保持彈條用鋼60Si2Mn、55SiCr基本成分基礎上,提出了一種新型高鐵扣件彈條用鋼,研究了其連續冷卻轉變曲線和熱處理工藝,為該鋼種的深入研究打下基礎。 在實驗室條件下,用10kg真空感應爐熔煉鋼水,并在真空下澆鑄成鋼錠,然后將鋼錠進行鍛造,即將所得鋼錠隨爐加熱到1200℃保溫30min,然后鍛造成Φ20mm的棒材(始鍛溫度1150℃,終鍛溫度850℃)。將棒材加工成Φ8mm×60mm的樣品12根用作膨脹試樣;截取9根長度為120mm棒材用來做熱處理實驗。實驗鋼的化學成分如表1 所示。 表1 實驗鋼的化學成分(質量分數) % CSiMnCrVCuTiPSRE 0.472.180.860.830.200.220.061≤0.0079≤0.00700.0043 在氬氣保護氣氛下,使用Gleeble-1500熱模擬試驗機測定了彈簧鋼的連續冷卻轉變曲線,采用金相顯微鏡觀察不同冷卻速度(0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、2.5、5、10、20、50℃/s)下的顯微組織,測定不同冷卻速度下的顯微硬度。 結果表明: (1)由熱膨脹法測得新型彈條鋼的臨界點溫度Ac1=806,Ac3=831℃,Ar1=725℃,Ar3=770℃,Ms=267℃。 (2)冷卻速度對鋼的組織有重要的影響,當冷卻速度小于2℃/s時,產生先共析鐵素體和珠光體;當冷卻速度為2℃/s時,有馬氏體析出;隨冷卻的進一步增加,馬氏體的含量逐漸增加;當冷卻速度為5℃/s時,鋼中的組織主要為馬氏體組織,冷卻速度進一步增大,馬氏體含量變化不大。隨著冷卻速率的增大,鋼的顯微硬度逐漸增大。 (3)在CCT轉變曲線中只出現了F+P區和M區,沒有出現B區,說明鋼中很難得到單一的貝氏體組織,該鋼的淬透性較好。 (4)通過正交熱處理實驗,得到最佳的熱處理制度: 淬火溫度890℃,保溫時間20min,回火溫度410℃,回火保溫時間50min。(心遠)
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