U71Mn、U75V和U78CrV钢轨在线热处理后性能改善比较

采用强度、硬度测试和金相显微镜及扫描电镜观察,对热轧态和在线热处理态的U71Mn、U75V和U78CrV钢轨的力学性能和显微组织进行分析。结果表明,钢轨的显微组织均为珠光体+少量铁素体,热轧态的珠光体片层间距较大,在线热处理后珠光体片层间距变小,性能得到改善。从强度和硬度指标分析,在线热处理对U75V钢轨的性能改善效果最佳,从强塑积指标分析,在线热处理对U78CrV钢轨的性能改善效果最佳。U78CrV钢轨在线热处理钢轨的珠光体片层间距最小,且具有较好的综合性能。     

终冷温度和保温时间对U75V钢组织及硬度的影响

利用MMS-200热力模拟试验机对U75V钢轨钢进行了热处理试验,研究了不同终冷温度和保温时间对U75V钢的显微组织和硬度的影响。结果表明,570 ℃为U75V钢发生珠光体转变的最佳终冷温度;当U75V钢经终冷温度为570 ℃,保温时间为5 s的等温处理后,所得组织为细小珠光体和少量铁素体,此时U75V钢硬度最高,满足钢轨性能要求。     

U76CrRE钢轨的热处理

目前,我国TB/T 2635-2004<热处理钢轨技术条件>标准中关于H370级的钢轨U75V和U76NbRE钢抗拉强度≥1230 MPa,硬度341～401 HB.而铁路运输列车轴重、行车速度和频次不断提高,例如大秦线列车轴重达25 t,年运量达3亿吨,使钢轨的损伤加剧,特别是曲线段钢轨伤损愈加严重,缩短了钢轨使用寿命.     

在线连续冷却对U75V钢轨组织和性能的影响

研究在线连续冷却热处理工艺对60 kg/m U75V钢轨显微组织、拉伸性能以及硬度的影响。结果表明,在线连续冷却热处理工艺可以有效地细化珠光体片层间距,显著提高U75V钢轨屈服强度、抗拉强度、轨顶面中心线及轨头横断面硬度,一定程度提高钢轨的断后伸长率,有效保证生产质量的稳定。     

现场钢轨焊接接头热处理设备研制及工艺研究

摘 要:研制的现场钢轨焊接接头热处理设备具有中频感应加热、喷风冷却和钢轨纵向锁定功能.对U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头的工艺试验结果表明,接头与母材轨顶硬度匹配良好,焊缝晶粒度由1～2级提高到8级,冲击功提高3倍.     

高速及重载道岔在线热处理钢轨压型跟端的感应热处理

为使高速及重载道岔AT钢尖轨跟端锻造热处理后组织与性能满足最新标准和线路使用要求,采用自主研发钢轨全断面感应加热+喷风冷却生产线,对高速及重载道岔60AT2-U71MnG及60AT1-U75V在线热处理钢轨压型跟端进行了热处理工艺试验,观察了硬化层的显微组织,检测了钢轨化学成分、硬化层深度、表面硬度、断面硬度、抗拉强度、伸长率及疲劳性能。结果表明,60AT2-60 kg/m(U71MnG材质)及60AT1-60 kg/m(U75V材质)在线热处理钢轨压型跟端经热处理后,钢轨轨头中心踏面硬化层深度不小于30 mm,显微组织为索氏体,表面硬度不小于320 HBW,抗拉强度不小于1200 MPa,伸长率不小于11%,表面硬度变化范围小于30 HBW,热影响软化区小于40 mm,弯曲疲劳强度达到200万次不断,各项技术指标均满足相关要求,可满足线路使用需求。     

不同热处理条件下U75V重轨钢的组织及断裂韧性研究

以U75V重轨钢为研究对象,采用万能试验机、应变仪、扫描电镜等测定和分析其在线轧态和在线热处理态条件下的微观组织、断口形貌及三点弯曲断裂韧性,揭示其微观组织对断裂韧性的影响规律,为研究珠光体重轨钢热处理工艺提供参考。结果表明：U75V重轨钢热处理态和轧态的表面应变变化规律相似,但热处理态U75V重轨钢从弹性变形到塑性变形比轧态滞后;热处理态和轧态U75V重轨钢的断裂韧性K_IC值分别为45.122、42.048 MPa·m^1/2,热处理态的断裂韧性比轧态高;轧态U75V重轨钢断口为解理断裂,而热处理U75V重轨钢为准解理断裂;轧态和热处理态U75V重轨钢的珠光体片层间距分别为272.2、148.4 nm,热处理态U75V重轨钢的珠光体片层细密,存在显著的珠光体团簇,不利于裂纹的扩展,使得热处理态U75V重轨钢断裂韧性高于轧态。     

UN - 200型钢轨交流闪光焊机工艺研究

介绍了国内首台拥有自主知识产权的UN-200型钢轨交流闪光焊机。针对U75V钢轨,采用连续闪光焊和脉动闪光焊进行了焊接工艺对比试验,分析了采用连续闪光焊工艺焊接U75V钢轨时工艺参数调整困难的原因,在此基础上进行了脉动闪光焊工艺试验,获得了脉动闪光焊的焊接工艺参数,采用此参数进行钢轨焊接,通过了铁道部制定的标准TB／T1632—05,并已应用于无缝线路建设工程中。应用结果表明：该焊机采用脉动闪光焊工艺适合焊接U75V钢轨,焊接接头质量优良。     

75kg/m U78CrV热轧钢轨与热处理钢轨气压焊质量研究

在大秦、朔黄等重载铁路上,由于不同区段线路换铺维修时的耐磨性要求,采用的75kg/m U78CrV钢轨有热轧、热处理两种类型。针对热轧态与热处理态钢轨混合焊接的难度大,采用GPW-1200(75)气压焊轨机按照75kg/m U78CrV轨成套焊轨工艺开展了焊接和正火试验。经各项性能检测结果表明,在该工艺参数下热轧钢轨和热处理钢轨混合焊接接头满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求。     

60AT1-U75V钢轨压型跟端感应热处理

对60AT1-U75V在线热处理钢轨压型跟端进行了中频感应预热+中频感应加热+喷风冷却+喷雾冷却工艺试验研究,分析了热处理后钢轨的硬化层金相组织、踏面硬度、横断面硬度、硬化层深度、抗拉强度及伸长率。结果表明,60AT1-U75V在线热处理钢轨压型跟端经热处理试验后,钢轨轨头中心踏面硬化层深度在16.5~20.5 mm范围,硬化层金相组织为索氏体,且12 mm硬化层深度内钢轨的断面硬度在36~41.0 HRC之间,表面硬度为375~405 HB,抗拉强度Rm大于1242 MPa,伸长率A大于10.8%,可满足TB/T 2635-2004《热处理钢轨技术条件》标准要求。     

槽型护轨表面热处理工艺

本文介绍了一种75V钢槽型护轨表面感应热处理工艺试验过程及其工装设计使用情况。定型后的热处理工艺参数和工装成功地应用于铁路道岔护轨的热处理生产中,取得了很好的效果。     

U76CrRE钢轨热处理过程组织控制及性能

通过对U76CrRE钢轨热处理时的冷却工艺进行优化,消除了钢轨脱碳层中的异常上贝氏体组织。对异常组织产生的原因进行了分析,提出了U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺。在分段冷却过程中,U76CrRE钢轨的强冷介入温度在568 ℃。钢轨内部相变潜热与表面急冷层容易在钢轨脱碳层内形成等温层,是异常上贝氏体组织产生的温度条件;同时,钢轨近表面晶界处严重脱碳为上贝氏体组织形成提供了化学成分条件。U76CrRE钢轨的最佳热处理工艺为淬火开冷温度780 ℃,淬火时间120 s(20 s+100 s),淬火终冷温度控制在410 ℃,返温温度控制在540 ℃。     

U75V重轨冷却过程的相变变形

重轨在轧后冷却时,因固态相变会发生弯向轨底和弯向轨头的复杂弯曲变形,文章采用ANSYS软件对U75V重轨的冷却过程进行数值模拟,得到了U75V重轨冷却过程中的温度变化规律和弯曲变形规律,从理论上对重轨在冷却过程中出现的复杂弯曲变形过程给出了合理的解释;应用后处理模块对计算结果进行处理,计算出冷却后重轨的弯曲曲率半径,计算结果与现场实际情况基本相符。该研究对百米高速重轨冷床的设计和冷却工艺参数的制定,具有重要参考价值。     

JD-960焊条对合金钢组合辙叉翼轨的堆焊修复

钢轨的传统修复方法存在着在修复堆焊前对基体和焊条预热、焊后堆焊层脆性较大等问题.本文研究在冷焊条件下,采用JD-960焊条(贝氏体焊条)直接堆焊修复U75V(PD3)钢轨.根据对堆焊层、热影响区、熔合线的组织分析和硬度测试,结果表明,用该焊修方式不仅克服了过去存在的问题,而且焊修效果好.     

高速线路用贝氏体钢轨焊后硬度的研究

通过对目前铁路大量使用的珠光体型热轧钢轨以及国产贝氏体AB1钢轨闪光焊及铝热焊接头硬度进行检验,其结果符合铁道部行业标准TB/T1632-2005钢轨焊接中的相关要求,对比了几种钢轨焊后硬度的不同,认为贝氏体钢轨整体硬度较高,正火后接头硬度不均匀性大幅改善,将较大地提高钢轨接头的耐磨性,减少因接头磨耗而导致过早下道的发生.贝氏体钢轨焊后接头两侧易造成马鞍型磨耗的软化区宽度较窄,有利于提高无缝线路使用中的平顺性,为保证行车速度提供必要条件.     

数控正火与手动正火质量对比研究

针对U75V钢轨气压焊接头,分别采用数控正火和手动正火两种方式进行钢轨焊后热处理。结果分析表明：钢轨接头经数控正火后,静弯承载能力明显提高,轨头和轨底角区域正火效果理想,正火质量优于手动正火。现场应用表明,该数控正火柔性控制好,提高了作业效率,降低了工作强度,保证了钢轨接头的正火质量和使用性能。     

包钢U75V重轨钢夹杂物演变规律分析

为了研究重轨钢冶炼过程中夹杂物的演变规律,以U75V重轨钢为研究对象,通过全流程取样,分析了夹杂物的组分、尺寸、数密度等变化特征。研究结果表明,硅铁等合金中的残余元素对重轨钢中的非金属夹杂物有重要影响。此外,本研究对重轨钢典型夹杂物的演变规律有了明确的认识,有效识别了冶炼各个工序的夹杂物去除能力,并找到了限制性的环节。     

钢轨脉动闪光焊的焊接缺陷及消除方法

采用K900型焊机和脉动闪光焊工艺焊接U75V钢轨会出现一些焊接缺陷，如：轨底角过烧、提前短路形成的灰斑缺陷、平齐断口等。在此分析了缺陷形成的原因，并提出了相应的解决措施观场应用取得了很好的效果。     

基于ANSYS的U71Mn重轨感应加热温度场数值模拟

利用有限元分析软件对U71Mn重轨感应过程中的温度场分布进行了数值模拟,得到了随时间变化的重轨截面温度分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点.结果表明:通过调整重轨移动速度、加热装置的频率、线圈宽度等工艺参数,可以使重轨连续通过感应加热器的情况下保证轨头升温到相变温度,对U71Mn重轨感应加热工艺的运用和改进具有一定的指导意义.