專利名稱：軌道轍叉用合金鋼的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路軌道技術領域，具體涉及軌道轍叉用合金鋼。
背景技術：
鐵路道岔的轍叉，由轍叉心軌、位于轍叉心軌兩側的左翼軌和右翼軌等構成，轍叉心軌與兩翼軌之間有較大的空隙，這樣轍叉心軌尖端與兩翼軌工作邊最接近處形成一有害空間，列車通過時，不可避免的會引起沖擊振動，轍叉容易損壞，轍叉損壞將影響列車行駛安全；而由于目前軌道轍叉多為高錳鋼制作而成，高錳鋼初期的硬度較低，磨耗較快，到了后期由于列車的不斷碾壓，會造成轍叉頂面的硬度不斷提高，進而又會出現轍叉剝離掉塊， 進一步的加快了轍叉的傷損；傷損的轍叉將危及列車的行車安全，必須及時予以更換；高錳鋼制作的轍叉不僅使用壽命較低，且需經常更換，極大增加了軌道運行成本。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種使用壽命長，能有效降低軌道運行成本的軌道轍叉用合金鋼。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為所述軌道轍叉用合金鋼，該合金鋼的化學組成包括，以質量百分比計C :0. 23 0. 28%, Si 1. 60 2. 20%, Mn :1. 60 2. 00%, Cr :1. 40 1. 90%, Ni :0. 50 0. 60%, Mo 0. 33 0. 43%, Al 0. 15 0. 20%, Ce 0. 01 0. 02%, P 彡 0. 02%, S 彡 0. 02%，其
余為i^e。所述軌道轍叉用合金鋼中有害成分N的含量為彡20. Oppm,H的含量為彡1. 2ppm， 0的含量為彡80. OPPm。所述軌道轍叉用合金鋼由生鐵、鉻鐵、鉬鐵、中碳錳鐵、高碳錳鐵、硅鐵、電解鎳、 鋁及稀土合金鈰制作而成。所述生鐵中C含量為4. 20 4. 50%，其它為鐵。所述鉻鐵中鉻含量為59 60%，C含量為0. 20 0. 25%，其它為鐵。所述鉬鐵中鉬含量58 60%，其它為鐵。所述碳錳鋼中錳含量為79 80%，C含量為1.40 1.50%，P含量為0. 16 0. 18%，其它為鐵。所述高碳錳鐵中錳含量為75 76%，C含量為6. 60 6. 80%，P含量為0. 12 0. 14%，其它為鐵。所述硅鐵中硅含量為75 76%，其它為鐵；所述電解鎳中鎳含量為100%。本發明的優點在于所述軌道轍叉用合金鋼，通過控制合金鋼內各合金成分配比； 同時控制P、S等有害成分比例，控制N、H、0等有害氣體的含量，避免由此造成的鋼材的抗拉強度和低溫沖擊等性能不合格的現象的發生；所述軌道轍叉用合金鋼的產品性能為抗拉強度ob>1250MPa;屈服強度σ 0. 2>IlOOMPa;延伸率δ 5 (%0 )>10 ；斷面收縮率Ψ (%。)彡25 ；室溫沖擊韌性α ku(42°C )彡75J/cm2 ；低溫沖擊韌性σ ku(_40°C )彡35J/ cm2 ；硬度HRC37-42 ；由此合金鋼制作的軌道轍叉的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼，軌道轍叉的使用壽命能大大提高，無需頻繁更換，能大大降低軌道運行成本。
具體實施例方式下面通過對最優實施例的描述，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。所述軌道轍叉用合金鋼，該合金鋼的化學組成包括，以質量百分比計C :0. 23 0. 28%, Si 1. 60 2. 20%,Mn :1. 60 2. 00%, Cr :1. 40 1. 90%,Ni 0. 50 0. 60%, Mo 0. 33 0. 43%, Al 0. 15 0. 20%, Ce 0. 01 0. 02%, P 彡 0. 02%, S 彡 0. 02%，其
余為狗。所述軌道轍叉用合金鋼中有害成分N的含量為彡80. OPPm,H的含量為彡1. 2ppm, 0的含量為彡80. OPPm。所述軌道轍叉用合金鋼的主要成分為C、狗、Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Al及Ce等，P和S 的含量< 0. 02% ；其中碳能夠提高合金鋼的屈服點和抗拉強度，使其塑性和沖擊性降低；硅硅是還原劑和脫氧劑，硅能提高合金鋼的彈性極性，硅和鉬、鎢、鉻等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用；錳錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，較一般鋼有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能；鉻鉻能夠顯著提高合金鋼的強度、硬度和耐磨性，提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性；鎳能提高鋼的塑性和韌性，在高溫下有防銹和耐熱能力；鉬能夠使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和搞蠕變能力；鋁鋼中的脫氧劑，可細化晶粒，提高沖擊韌性，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力；鈰提高延展性，降低和消除氧、硫對鋼的性能危害。該合金鋼材料配比經多次試驗獲得，其充分考慮了轍叉在線路中的使用狀況及參照同類的技術條件，增加了材料的屈服強度和塑性值，增加了材料的抗沖擊及抗磨損能力， 由該合金鋼制作而成的轍叉具有使用壽命長的特點。所述軌道轍叉用合金鋼由生鐵、鉻鐵、鉬鐵、中碳錳鐵、高碳錳鐵、硅鐵、電解鎳、鋁及稀土合金鈰制作而成。所述生鐵中C含量為4. 20 4. 50%，其它為鐵。所述鉻鐵中鉻含量為59 60%，C含量為0. 20 0. 25%，其它為鐵。所述鉬鐵中鉬含量58 60%，其它為鐵。所述碳錳鋼中錳含量為79 80%，C含量為1.40 1.50%，P含量為0. 16 0. 18%，其它為鐵。所述高碳錳鐵中錳含量為75 76%，C含量為6. 60 6. 80%，P含量為0. 12 0. 14%，其它為鐵。
所述硅鐵中硅含量為75 76%，其它為鐵；所述電解鎳中鎳含量為100%。所述軌道轍叉用合金鋼，通過對P、S等有害成分比例及N、H、0等有害氣體的含量的控制；避免由此造成的鋼材的抗拉強度和低溫沖擊等性能不合格的現象的發生；通過采用特定配比的合金材料制作該合金鋼，制得的合金鋼的產品性能為抗拉強度σ b彡1250MPa ；屈服強度σ 0. 2彡IlOOMPa ；延伸率δ 5 (%。)彡10 ；斷面收縮率 Ψ (%。)彡25 ；室溫沖擊韌性α ku(42°C )彡75J/cm2 ；低溫沖擊韌性σ ku(_40°C )彡35J/ cm2 ；硬度HRC37-42 ；由此合金鋼制作的軌道轍叉的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼，軌道轍叉的使用壽命能大大提高，無需頻繁更換，能大大降低軌道運行成本。上面對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制， 只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.軌道轍叉用合金鋼，其特征在于該合金鋼的化學組成包括，以質量百分比計C 0. 23 0. 28%, Si 1. 60 2. 20%, Mn :1. 60 2. 00%, Cr :1. 40 1. 90%, Ni :0. 50 0. 60%,Mo 0. 33 0. 43%,Al :0. 15 0. 20%,Ce :0. 01 0. 02%,P0. 02%,S ^ 0. 02%,其余為i^e。
2.按照權利要求1所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于該合金鋼中有害成分N的含量為彡80. OPPm, H的含量為彡1. 2ppm, 0的含量為彡20. Oppm0
3.按照權利要求1或2所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于該合金鋼由生鐵、鉻鐵、鉬鐵、中碳錳鐵、高碳錳鐵、硅鐵、電解鎳、鋁及稀土合金鈰制作而成。
4.按照權利要求3所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于所述生鐵中C含量為 4. 20 4. 50%，其它為鐵。
5.按照權利要求3或4所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于所述鉻鐵中鉻含量為 59 60%，C含量為0. 20 0. 25%，其它為鐵。
6.按照權利要求5所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于所述鉬鐵中鉬含量58 60%，其它為鐵。
7.按照權利要求6所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于所述碳錳鋼中錳含量為 79 80%，C含量為1. 40 1. 50%，P含量為0. 16 0. 18%，其它為鐵。
8.按照權利要求7所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于所述高碳錳鐵中錳含量為 75 76%，C含量為6. 60 6. 80%，P含量為0. 12 0. 14%，其它為鐵。
9.按照權利要求8所述的軌道轍叉用合金鋼，其特征在于所述硅鐵中硅含量為75 76%，其它為鐵；所述電解鎳中鎳含量為100%。
全文摘要
本發明公開了一種軌道轍叉用合金鋼，該合金鋼的化學組成包括，以質量百分比計C0.23～0.28％，Si1.60～2.20％，Mn1.60～2.00％，Cr1.40～1.90％，Ni0.50～0.60％，Mo0.33～0.43％，Al0.15～0.20％，Ce0.01～0.02％，P≤0.02％，S≤0.02％，其余為Fe；由該合金鋼制作的軌道轍叉的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼，軌道轍叉的使用壽命能大大提高，無需頻繁更換，能大大降低軌道運行成本。
文檔編號C22C38/58GK102409265SQ201110336830
公開日2012年4月11日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者奚正玉, 張寶華, 張志海, 曹桂林, 汪趙艷, 王次才, 錢正秀 申請人:蕪湖山橋鐵路器材有限公司