[发明专利]一种U75V钢轨的在线热处理工艺

说明书

本发明公开了一种U75V钢轨的在线热处理工艺，涉及钢轨热处理技术领域，包括如下步骤：先中频感应加热至1120‑1150℃，并保温10‑12分钟；待其冷却至淬火温度,即850‑870℃时,利用风冷装置对钢轨的顶面和两个侧面进行喷风冷却淬火，控制冷却速度为3‑4℃/s；待钢轨温度降至455‑460℃自然冷却至室温；本发明通过上述工艺，钢轨表面的硬度提高，抗拉强度、延伸率都得到了大幅提高。

技术领域

本发明涉及钢轨热处理技术领域，具体涉及一种U75V钢轨的在线热处理工艺。

背景技术

随着我国铁路运输事业的发展，列车牵引重量、运行速度、运输密度和年通过总量的逐步提高，大大增加了钢轨的负荷，加大了钢轨的伤损，尤其是曲线钢轨。为了提高钢轨的使用寿命，对钢轨的强度、硬度和抗疲劳性能提出了更高的要求。世界各国铁路的实践已经表明，钢轨热处理是提高钢轨材质强韧性的最有效、最经济的措施。我国也要求根据不同的线路条件，选用不同强度级别的热处理钢轨。但是现有的热处理工艺还存在不足，钢轨的硬化层深度、耐磨性及硬度均存在改进的空间。

中国专利申请号为CN201510909978.4公开了一种珠光体钢轨硬化的热处理工艺，珠光体钢轨硬化的热处理将钢轨加热到880-920℃，保温10-15分钟，根据钢种不同，以特定的冷速范围冷到特定的温度区间保温30s，再空冷，具体为：材质为U75V的珠光体钢轨硬化工艺制度为：880-920℃保温10-15分钟，以8-15℃/s冷速冷却到570-600℃，再以0.2-0.5℃/s的冷速空冷到20-25℃。其优点是：规范某一特定成分钢轨的具体硬化热处理工艺，操作性强，实现硬化热处理工艺和钢轨成分的最佳匹配，实现钢轨的硬化效果。但是其该种热处理工艺生产出的钢轨，珠光体组织的厚度仍然较大，层间距也是如此，强度和韧性参数不高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种力学性能优异、工艺简单的U75V钢轨的在线热处理工艺。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的一种U75V钢轨的在线热处理工艺，包括下述工艺步骤：

(1)将U75V钢轨的表面经中频感应加热至1120-1150℃，并保温10-12分钟,中频感应加热的电流频率为1.5-2.0kHz；

(2)待步骤(1)中加热后的钢轨冷却至850-870℃时,将其送至在线热处理装置中，利用风冷装置对钢轨的顶面和两个侧面进行喷风冷却，淬火至635-645℃，控制冷却速度为3-4℃/s，喷嘴与钢轨之间的距离为16-18mm，喷嘴喷出的空气的初始速度为4.5-4.8m/s，喷嘴压力为0.25-0.27MPa；

(3)将步骤(2)中淬火后的钢轨温度降至455-460℃后,自然冷却至室温。

优选的，所述步骤(2)中钢轨的两头通过轨道夹紧装置固定。

优选的，所述轨道夹紧装置包括两块对称设置的夹板，所述夹板的内侧与钢轨的底部形状相配合，夹板上设有安装孔。

优选的，所述步骤(1)中加热温度具体为1132℃。

优选的，所述步骤(2)中冷却速度具体为3.5℃/s，喷嘴与钢轨之间的距离为18mm，喷嘴压力为0.27MPa。

优选的，所述步骤(3)中的温度具体为458℃。

优选的，所述步骤(2)中喷嘴喷出的气流方向与钢轨表面垂直。