一種鐵路車輛鉤尾框用鋼及其熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】一種鐵路車輛鉤尾框用鋼及其熱處理工藝，屬于材料成型和熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】。鋼坯的(重量百分比)化學成分為：C0.24-0.28％，Si0.20-0.40％，Mn1.2-1.5％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cr0.40-0.80％，Mo0.20-0.30％，Ni0.35-0.55％，RE≤0.0010％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。調(diào)質(zhì)工藝為：水淬溫度880～930℃，回火溫度580±50℃。熱處理后的屈服強度≥690MPa，抗拉強度≥850MPa，延伸率≥14％，常溫條件和V型缺口下縱向沖擊功大于27J，Z向性能大于30％，各類非金屬夾雜物均小于1.5級。當C≤0.25％時要求距淬火頂端11mm處的硬度值≥30HRC，當0.28％≥C％>0.25％時，要求距淬火頂端11mm處的硬度值≥33HRC。試樣加熱工藝制度為910±10℃，保溫30±5分鐘。
【專利說明】一種鐵路車輛鉤尾框用鋼及其熱處理工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]屬于材料成型【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及鋼的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鉤尾框是鐵道貨車車輛上的關(guān)鍵配件。根據(jù)貨車額定載重量60噸、70噸及80噸不同，分別對應13B、17及16三種不同型號的鉤尾框。我國鐵道車輛鉤尾框一直采用25MnCrNiMoA鋼鑄造成型，該鋼種成分設計及鑄造工藝全部從美國引進。鉤尾框使用條件惡劣，受沖擊力大，特別是在冬季時容易出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。隨著鐵道車輛向高速重載方向發(fā)展，鑄造鉤尾框性能已不能滿足車輛運輸要求，強度、韌性良好的鍛造鉤尾框?qū)⑷《?。鍛造鉤尾框力學性能、尺寸精度等要求較高，對制造鉤尾框用圓鋼的冶金質(zhì)量要求很高。鍛造鉤尾框所用鋼種為25MnCrNiMoA，該鋼種為鐵道車輛用鍛造鉤尾框的專用鋼材牌號，國內(nèi)外尚無該鋼種的產(chǎn)品標準，所有技術(shù)條件均由原鐵道部自行制定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是公開一種鐵路車輛鉤尾框用鋼及其熱處理工藝，其鋼坯的化學成分及含量(重量百分比)應符合:C0.24-0.28 %, Si0.20-0.40 %, Mnl.2-1.5%,P ^ 0.020 %, S ^ 0.010 %, Cr0.40-0.80 %, Mo0.20-0.30 %, Ni0.35-0.55 %,RE <0.0010%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。屬于稀土微合金化鋼，稀土為脫氧劑。其以熱軋狀態(tài)交貨，壓縮比> 3。調(diào)質(zhì)處理工藝為:880~930°C水淬，580±50°C回火。其特征在于經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的鉤尾框用圓鋼屈服強度≤690MPa，抗拉強度≤850MPa，延伸率≥14%,常溫條件和V型缺口下縱向沖擊功大于27J，Z向性能大于30%。各類非金屬夾雜物均小于1.5級。
[0004]本發(fā)明的突出優(yōu)點是鉤尾框用圓鋼的淬透性好，當C < 0.25%時要求距淬火頂端Ilmm處的硬度值≥30HRC，當0.28%^ C% >0.25%時，要求距淬火頂端Ilmm處的硬度值≥33HRC。試樣加熱工藝制度為910±10°C，保溫30±5分鐘。
【具體實施方式】
[0005]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0006]實施例1:
[0007]鋼坯的(重量百分比)化學成分為:C0.47%, Si0.26%, Mnl.07%, P0.015%,S0.008%，Crl.04%, Mo0.21%, Ce0.0005%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。加熱溫度影響軋前的原始奧氏體晶粒大小，各道次的軋制溫度及終軋溫度影響道次之間及終軋后的奧氏體再結(jié)晶程度及再結(jié)晶后的晶粒大小。它對鋼材的性能起著重要作用，它控制的好壞直接影響到鋼材的合格率。采用推鋼式加熱爐加熱鋼還，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)設備狀況及鋼種特點，控制預熱段溫度≤800°C，加熱I段溫度1130~1180°C，加熱II段溫度1200~1260°C，均熱段溫度1150~1250°C，經(jīng)過Φ850mm開坯機及七機架連軋機將連鑄坯軋制成Φ 160mm圓鋼。鋼坯開軋溫度1064~1116°C，終軋溫度927~949°C。鑒于該鋼種合金含量較高，軋后圓鋼以堆垛方式緩冷，且下鋪上蓋其它鋼種熱鋼。圓鋼堆垛溫度550~627°C。
[0008]在830°C淬火+630°C回火工藝條件下進行熱處理，試驗鋼的各項力學性能見表1，非金屬夾雜物評級見表2。對首批7爐鉤尾框用Φ 160mm圓鋼逐爐進行了酸浸低倍檢驗，檢驗結(jié)果見表3。低倍試樣上未見縮孔、氣泡、裂紋、夾雜、翻皮、白點、晶間裂紋等缺陷。
[0009]表1力學性能檢驗結(jié)果
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路車輛鉤尾框用鋼，其特征在于以重量百分比計化學成分含量為:C0.24-0.28%, Si0.20-0.40%,Mnl.2-1.5%, P ^ 0.020%, S ^ 0.010%, Cr0.40-0.80%,Mo0.20-0.30%, Ni0.35-0.55%, RE ( 0.0010%，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輛鉤尾框用鋼，其特征在于所述圓鋼為稀土微合金化鋼，稀土為脫氧劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路車輛鉤尾框用鋼，其特征在于交貨狀態(tài)為熱軋態(tài)，熱軋壓縮比≥3 ;經(jīng)熱處理后的圓鋼屈服強度≥690MPa，抗拉強度≥850MPa，延伸率≥14%，常溫條件和V型缺口下縱向沖擊功大于27J，Z向性能大于30% ;各類非金屬夾雜物均小于1.5級。
4.如權(quán)利要求1所述特征的一種鐵路車輛鉤尾框用鋼的熱處理工藝，其特征在于水淬溫度880~930°C，回火溫度580±50°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鉤尾框用圓鋼的熱處理工藝，其特征在于當CS0.25%時要求距淬火頂端1lmm處的硬度值≥30HRC,當0.28%≥C% >0.25%時，要求距淬火頂端1lmm處的硬度值≥33HRC ;試樣加熱工藝制度為910± 10°C，保溫30±5分鐘。
【文檔編號】C21D1/25GK103614651SQ201310616782
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】李德躍, 宋俊濤, 濤雅, 高志國, 孫睿哲, 高海冬, 王靖宇, 周彥, 孫雪麗 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司