[发明专利]耐擦伤的钢轨及其生产方法

说明书

本发明属于铁路用钢轨生产技术领域，具体涉及一种耐擦伤的钢轨及其生产方法。针对长上坡、下坡等轨道的要求，本发明提供一种强韧性更高、同时耐擦伤性能更强的耐擦伤的钢轨，化学成分包括：按重量百分比计，C：0.4～0.65％，Si：0.1～0.6％，Mn：0.5～1.1％，P≤0.030％，S≤0.025％，Cr：0.1～0.3％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明还提供了上述钢轨的生产方法，本发明得到的钢轨表面有0.5～1.0mm的凹坑，基体内部抗拉强度≥1000MPa，延伸率≥15％，脱碳层深度介于0.5～1.0mm。钢轨踏面、两侧因存在凹坑，摩擦系数增加。同时钢坯采用高温长时间高氧含量，钢轨表层脱碳层因材质较软，具备良好的耐擦伤性能。

技术领域

本发明属于铁路用钢轨生产技术领域，具体涉及一种耐擦伤的钢轨及其生产方法。

背景技术

目前，铁路用钢轨主要是碳含量为0.7～1.1%高碳钢轨，其主要要求的性能有强度≥880MPa的高强钢轨以及耐磨性能优良等。但现有的铁路用钢轨主要针对的是平原地区，针对高原地区，如川藏铁路线，由于因其长上坡和长下坡的地形条件、全年温差和昼夜温度大等特殊的自然条件，对钢轨耐疲劳性能提出更高要求。长上坡大牵引力状态下的高耐疲劳性能和长下坡大制动条件的高耐疲劳性能，最大坡度达到3%。列车在长期的牵引力和制动力条件下，钢轨表层会形成局部升温，因此钢轨表层金相组织能否具备足够的稳定性就至关重要。

目前，常规的钢轨表面凹坑深度≤0.5mm，钢轨脱碳层深度要求≤0.5mm，钢轨轨头性能尽量一致性。但这种钢轨还无法满足长坡道轨道的要求。针对川藏线这种长坡道的环境，多是采用大制动或者在车轮喷洒沙子制动，本发明拟通过提供一种耐擦伤性能强的钢轨，以满足长坡道轨道对制动的高要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：针对长上坡、下坡等轨道的要求，提供一种强韧性更高、同时耐擦伤性能更强的耐擦伤的钢轨及其生产方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种耐擦伤的钢轨，其化学成分包括：按重量百分比计，C：0.4～0.65%，Si：0.1～0.6%，Mn：0.5～1.1%，P≤0.030%，S≤0.025%，Cr：0.1～0.3%，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，上述耐擦伤的钢轨中，其化学成分包括：按重量百分比计，C：0.4～0.65%，Si：0.3～0.45%，Mn：0.5～1.0%，P≤0.020%，S≤0.015%，Cr：0.1～0.2%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种上述耐擦伤的钢轨的生产方法，包括以下步骤：

a、对冶炼浇铸后的钢坯再次加热，加热温度为1230～1300℃，加热时间≥300min，加热炉空燃比为0.9～1.3；

b、加热后，仅对钢坯下表面采用高压水除磷，除磷后进行轧制；

c、对步骤b轧制后的钢轨，轨头以2～6℃/s的速度进行冷却至400～600℃，轨头踏面中心以0.5～4℃/s的速度进行冷却至450～650℃。

其中，上述耐擦伤的钢轨的生产方法中，步骤b所述高压水除磷的压力为18～20MPa。

其中，上述耐擦伤的钢轨的生产方法中，步骤b所述轧制过程中开轧温度为1000～1150℃。

其中，上述耐擦伤的钢轨的生产方法中，步骤b所述轧制采用7机架万能轧机轧制，轧制道次为10～15道次。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：