[发明专利]一种高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢及其热处理方法

权利要求书

1.一种高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢，其特征在于，所述高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢包括以下质量百分比成分：C 0.14％～0.24％、Si 0.19％～0.35％、Mn 0.93％～1.30％、Cr 1.23％～2.1％、Mo 0.25％～0.45％、Ni 1.30％～1.60％、Cu 0.20％～0.50％、V 0.030％～0.050％、Nb 0.010％～0.040％、Al 0.015％～0.040％、P≤0.015％、S≤0.015％、N≤0.008％、T.O≤0.004％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；

所述高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢满足以下条件：0.05％≤A≤0.11％；A＝％C-(0.077×％Cr+0.24×％V+0.13×％Nb)；

X≥3.6％；X＝-5×％Si+1.5×％Mn+1.0×％Mo+2.5×％Ni-20×％P；

I≥8.5；I＝26.01×(％Cu)+3.88×(％Ni)+1.20×(％Cr)+1.49×(％Si)+17.28×(％P)-7.29×(％Cu)×(％Ni)-9.10×(％Ni)×(％P)-33.39×(％Cu)²)；

所述的高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢的热处理方法，包括以下步骤：

1)预处理；

2)性能热处理；

步骤1)所述预处理具体为：进行2次正火；

第一次正火为：将车轴加热至940～960℃，保温后油冷，待车轴冷至200℃以下取出空冷至室温；

第二次正火：将第一次正火后空冷至室温的车轴加热至900～920℃，保温后油冷，待车轴冷至200℃以下取出空冷；

步骤2)所述性能热处理包括淬火、临界区淬火和回火；

所述淬火为：车轴加热至870～890℃，保温后水冷，待车轴冷至200℃以下取出空冷；

所述临界区淬火为：车轴加热至740～800℃，保温后水冷，待车轴冷至200℃以下取出空冷；

所生产的高铁车轴抗拉强度887～1065MPa、屈服强度≥816MPa、-40℃KU₂≥231J，且耐蚀速率≤0.29g/(m²·h)，缺口试样10⁸周次疲劳强度≥409Mpa。

2.根据权利要求1所述的高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢，其特征在于，车轴加热至300～360℃，保温后再加热至600～660℃，保温后空冷。

3.根据权利要求1或2所述的高强韧抗疲劳含钒铌高铁车轴钢，其特征在于，所生产的高铁车轴适用于时速400公里高铁。