[发明专利]重轨钢R350LHT全长余热淬火的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，尤其是一种重轨钢R350LHT全长余热淬火的热处理方法。

背景技术

铁路尤其是重载铁路面临的一大问题就是磨耗磨损，随着我国铁路运行速度、轴重、密度的提高，钢轨伤损加剧，尤其是小半径曲线钢轨的侧磨和剥离掉块日益突出。普通热轧钢轨在小半经曲线上使用，有的甚至3～5个月就因侧磨超限而更换下道。近年来，钢轨的剥离掉块情况也日益严重，下股波磨情况也时有发生。钢轨的磨耗磨损严重影响车辆安全和舒适性，增加了铁道养护成本。为了合理使用钢轨，延长使用寿命，减少轨道养护维修工作量，提高钢轨的综合使用效益，必须提高钢轨的强度和韧性，减小钢轨磨耗磨损。

钢轨全长在线淬火是提高钢轨强度、韧性的主要途径之一。实践证明, 在弯道上使用淬火钢轨可比普轨延长寿命一倍以上。对珠光体钢轨：每增加60HB，可以延长一倍以上的耐磨性能；再增加30HB，可以再延长耐磨性能一倍以上。按照《钢轨标准规范》进行钢轨材质和强度等级的选用，曲线一定要选用耐磨轨，包括在线热处理钢轨或贝氏体钢轨。使用高硬度钢轨是减少磨耗最有效且成本最低的技术措施，因此通过热处理来提升钢轨硬度具有非常现实的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能有效提高钢轨耐磨性的重轨钢R350LHT全长余热淬火的热处理方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括淬火过程和冷却过程，所述淬火过程：入淬火线的钢轨温度为710～750℃，均热温度为710～750℃；

所述冷却过程：所述钢轨先以3.0～3.5℃/s的速度冷却至轨头表层温度600～630℃，再以1.5～2.5℃/s的速度冷却至轨头表层温度500～550℃，最后空冷。

本发明所述冷却过程中，在钢轨的轨头顶面和轨头两侧面喷吹冷却介质。所述冷却介质为水。

本发明所述淬火过程中，钢轨通过感应加热器进行均热。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的热处理方法能够加速奥氏体向珠光体的转变过程，提高奥氏体转变过冷度，使珠光体转变在更低的温度下进行以获得强韧性兼备的精细片状珠光体组织，但不出现马氏体、贝氏体等有害组织。本发明通过冷却制度控制，使钢轨踏面硬度稳定在370HBW～390HBW，并且不出现有害组织，使钢轨具有优异的耐磨损性能和抗接触疲劳性能。本发明不额外增加成本，利用水的冷却能力，充分细化钢中珠光体组织，从而获得更高的强硬度指标及良好强韧性匹配，使钢轨具有优异的耐磨损性能和抗接触疲劳性能，具有很高经济价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1产品轨头踏面处的淬火组织图（20μm）；

图2是本发明实施例1产品轨头心部处的淬火组织图（20μm）。

具体实施方式

本重轨钢R350LHT全长余热淬火的热处理方法包括淬火过程和冷却过程，工艺过程如下所述：（1）所述淬火过程：利用翻钢台架将终轧后的钢轨直立于辊道上，钢轨进入感应加热器之前在辊道作停留，保温罩覆盖后即刻以0.5～0.7m/s的速度通过感应加热器，进行均热以减小头尾温差；钢轨入淬火线的钢轨温度为710～750℃，感应加热器的均热温度为710～750℃。

（2）所述冷却过程：冷却过程分为两阶段；第一阶段以较快冷却速度将钢轨的轨头表层温度降至600～630℃，冷却速度为3.0～3.5℃/s；接着第二阶段使钢轨在较慢冷却速度下进行冷却，使钢轨的轨头表层温度降至500～550℃，冷却速度为 1.5～2.5℃/s；最后使钢轨在空气中继续冷却。冷却过程采用若干组喷头对钢轨的轨头顶面和轨头两侧面施加冷却介质，冷却介质为单一的水冷却，并不包括压缩空气或水雾混和气。

实施例1－8：本重轨钢R350LHT全长余热淬火的热处理方法采用下述具体工艺。

（1）各实施例淬火过程和冷却过程的工艺参数见表1。

表1：各实施例的工艺参数

（2）按照TB/T2344-2012标准对上述8个实施例进行踏面硬度检测，检测结果见表2。

表2：各实施例钢轨的踏面硬度

图1和图2分别为实施例1产品轨头踏面处和轨头心部获得的淬火组织，由图1、2可以看出，其组织为精细片状珠光体组织。由表2可以看出，通过本热处理方法得到的产品，符合标准要求，性能良好；在获得良好的抗拉强度和延伸率的同时，具有优异的硬度性能，从而提高了钢轨耐磨损性。