[发明专利]一种抗磨损弹性车轮轮箍用钢及其热处理方法和生产方法

说明书

本发明公开了一种抗磨损弹性车轮轮箍用钢及其热处理方法和生产方法，所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢含有如下重量百分比的化学成分：C 0.67‑0.80％、Si 0.25‑0.60％、Mn 0.70‑1.20％、P≤0.015％、S≤0.015％、Mo≤0.35％、V≤0.20％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢的相对C含量高于LG61轮箍，与CL70车轮相当，相对于LG61轮箍，提高了强硬度，相当于CL70强度，同时保持了LG61良好的塑韧性，尤其是对车轮冲击韧性的稳定性有了明显的提高。

技术领域

本发明属于车轮车轮轮箍用钢技术领域，具体涉及一种抗磨损弹性车轮轮箍用钢及其热处理方法和生产方法。

背景技术

近年来，城市轨道交通得到迅猛发展，现代抗磨损因其建造成本低、建造难度低、安全性系数高、环保系数高等特点已成为中小城市轨道交通发展模式。抗磨损作为地上城市轨道交通，降噪是其必需考虑的因素，为解决噪音大这一问题，弹性车轮在世界各国抗磨损交通中广泛地使用。弹性车轮主要由轮芯、轮箍，以及两者之间的弹性橡胶组成。轮箍弹性地支撑在钢轨上，从而能有效地降低车辆噪声、减小轨道冲击、降低轮轨磨耗和提高线路车辆使用寿命。

为延长弹性车轮使用寿命，由于轮箍是弹性车轮的磨耗组件，所以提高弹性车轮轮箍的耐磨性，是延长弹性车轮的有效手段。现有技术中常通过提高碳含量达到提高弹性车轮轮箍的抗磨损性能，从而起到延长弹性车轮轮箍的使用寿命的目的，但碳含量的提高常导致塑性的降低。

目前，关于弹性车轮轮箍用钢国内外仍未有行业标准和国家标准，用户常采用已有轮箍或辗钢车轮钢轮辋性能要求作为技术规范。但已有的轮箍和辗钢车轮的轮辋性能要求并不能完全适用于弹性车轮轮箍的性能要求。在我国轮箍标准TB/T 1400.2-2018《机车用有箍车轮第2部分：轮箍》中，仅LG61一种材质，也仅对其拉伸、硬度和冲击性能进行了要求，检测标准及取样位置也不同于辗钢车轮，相对辗钢车轮检测项点较少，在客户的技术条件中常将辗钢和轮箍的要求混用，并无明确统一的弹性车轮轮箍用钢标准，现有技术中也没有公开如何才能得到综合性能优良的弹性车轮轮箍用钢。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗磨损弹性车轮轮箍用钢及其热处理方法和生产方法，所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢的相对C含量高于LG61轮箍，与CL70车轮相当。相对于LG61轮箍，提高了强硬度，相当于CL70强度，同时保持了其良好的塑韧性，尤其是对车轮冲击韧性的稳定性有了明显的提高。

本发明采取的技术方案如下：

一种抗磨损弹性车轮轮箍用钢，所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢含有如下重量百分比的化学成分：C 0.67-0.80％、Si 0.25-0.60％、Mn 0.70-1.20％、P≤0.015％、S≤0.015％、Mo≤0.35％、V≤0.20％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢优选为含有如下重量百分比的化学成分：C0.67-0.80％、Si 0.28～0.58％、Mn 0.71-1.18％、P≤0.010％、S≤0.012％、Mo0.15～0.25％、V0.10～0.20％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢的金相组织少量铁素体+珠光体，晶粒等级为7级以上。

所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢的上屈服强度700～730MPa、抗拉强度1150～1210MPa、A≥14％、Z≥30％、踏面下30mm处硬度≥340HB、常温冲击KU₂≥30J、-60℃低温KU₂≥6.5J。

本发明提供的所述抗磨损弹性车轮轮箍用钢的热处理方法，包括正火工艺、整体淬火工艺、回火工艺。

所述正火工艺为：将轧态轮箍加热到770-790℃保温1.5-2.5小时，然后空冷至室温。