Ea4t钢车轴热处理方法
【专利摘要】本发明提供一种EA4T钢车轴热处理方法，包括以下步骤：（1）采用EA4T钢锻造出毛坯车轴并缓慢冷却；（2）淬火；将炉温升到870±10℃装入毛坯车轴，并保持此温度持续2±0.5小时后，然后将毛坯车轴放入温度保持在15～40℃的淬火液中冷却至与淬火液的温度相同；（3）回火；将毛坯车轴放入温度在630±10℃的炉内并保持此温度持续5.5±0.5小时，将毛坯车轴从炉中取出，并在空气中自然冷却。本发明提供的EA4T钢车轴热处理方法，具有完备的热处理参数及过程控制方法，在工业化车轴生产中采用本发明的热处理工艺产出的车轴产品符合欧洲标准BS EN13261内的合格车轴产品规定。
【专利说明】EA4T钢车轴热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料成型技术，尤其涉及一种EA4T钢车轴热处理方法，属于热处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着近些年来的铁路跨越式大发展，可以适用高速重载车辆的车轴，其使用范围越来越广。现有技术中常用的车轴材料是40钢和50钢，40钢强度稍低，但韧性好；50钢强度较高且韧性稍差；E A 4 T钢是一种低碳高合金钢，采用E A 4 T钢制造的车轴具有优良的力学性能，主要用于地铁车轴和准高速车轴及动车组车轴。现有技术中的EA4T钢车轴的热处理工艺方法较为落后，难以发挥E A 4 T钢潜在的优秀力学性能。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中E A 4 T钢热工艺性能落后、难以发挥E A 4 T钢力学性能的技术问题，本发明实施例特提供一种EA4T钢车轴热处理方法，包括以下步骤:
[0004]步骤1、采用EA4T钢锻造出毛坯车轴，将毛坯车轴缓慢冷却；
[0005]步骤2、淬火；将炉温升到870±10°C，使步骤I中得到的毛坯车轴在自身温度不高于2000C时装炉，并保持炉温在870± 10°C持续2±0.5小时后，将毛坯车轴从炉中取出并放入淬火液中冷却至与淬火液的温度相同，冷却时淬火液温度保持在15?40°C ；
[0006]步骤3、回火；使步骤2中得到的毛坯车轴在自身温度不高于200°C时，放入温度在630±10°C的炉内，保持炉温在630±10°C持续5.5±0.5小时后，将毛坯车轴从炉中取出，并将毛坯车轴在空气中自然冷却。
[0007]本发明提供的EA4T钢车轴热处理方法，具有完备的热处理参数及过程控制方法，在工业化生产中可以产出符合欧洲标准BS EN13261规定的合格车轴产品。
[0008]本发明提供的EA4T钢车轴热处理方法，具有完备的热处理参数及过程控制方法，在工业化车轴生产中采用本发明的热处理工艺产出的车轴产品符合欧洲标准BS EN13261内的合格车轴产品规定。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例的EA4T钢车轴热处理流程图。
【具体实施方式】
[0010]图1为本发明实施例的EA4T钢车轴热处理流程图，本发明实施例的EA4T钢车轴热处理方法，包括以下步骤:
[0011]步骤1、采用EA4T钢锻造出毛坯车轴，实际生产中一般采用液压快锻机或精锻机完成锻造工艺，锻造后将毛坯车轴缓慢冷却，该缓慢冷却过程通常选择在空气中进行；
[0012]步骤2、淬火；将炉温升到870±10°C，使步骤(I)中得到的毛坯车轴在自身温度不高于200°C时装炉，并保持炉温在870±10°C持续2±0.5小时后，然后将毛坯车轴从炉中取出并放入淬火液中冷却至与淬火液的温度相同，冷却时淬火液温度保持在15?40°C，毛坯车轴在淬火液中进行冷却的过程中需要保持晃动状态；淬火加热进炉时毛坯车轴的自身温度不低于室温，保持在20?200°C之间即可；另外，毛坯车轴放入淬火液中冷却时间为20±3分钟，采用清水作为淬火液即可满足淬火要求；
[0013]步骤3、回火；使步骤(2)中得到的毛坯车轴在自身温度不高于200°C时，放入温度在630±10°C的炉内，保持炉温在630±10°C持续5.5±0.5小时后，将毛坯车轴从炉中取出，并让毛坯车轴空气中自然冷却；回火加热进炉时毛坯车轴的自身温度不低于室温，保持在20?200°C之间即可；
[0014]经过以上热处理工艺生产出的EA4T钢车轴，在拉伸试验特性中:屈服强度R6H彡420N/mm2, 一般保持在450?650N/mm2 ;抗拉强度Rni彡650N/mm2, 一般保持在650?800N/mm2 ;延伸率A5彡18%, 一般保持在20%?30%之间；
[0015]冲击试验特性:纵向冲击功KU彡40 (J)一般保持在40?80 (J)之间；横向冲击功KU彡25 (J), 一般保持在30?60 (J)之间；
[0016]疲劳特性:
[0017]实物尺寸疲劳极限，轴体表面极限F1彡240N/mm2,空心轴内表面极限F2彡96N/mm ；
[0018]小试样疲劳极限，光滑表面试样Ra彡350N/mm2 一般保持在360?400N/mm2 ;缺口试样 RfE 彡 215N/mm2, 一般保持在 250 ?300N/mm2 ；RfL/RfE ( I.63，一般保持在 1.2 ?1.6之间；
[0019]显微特性:由贝氏体/退火马氏体显微组织结构组成；晶粒度5级以上，一般为6?8级。
[0020]采用本发明实施例的EA4T钢车轴热处理方法处理后的EA4T钢车轴，其制作成成品车轴的机加工艺流程如下:
[0021]先对热处理后的毛坯车轴粗车三个轴径及轴身，再经过半精车三个轴径并精车轴身，然后精平两端面及修中心孔；在经过探伤后确定无缺陷后，开始加工轴端三孔、打标记、对三个轴径进行精车和精磨，再经探伤和检验后，即可喷漆、包装入库。上述机加工艺流程可根据实际需要调整各个步骤的工艺顺序和具体内容。
[0022]本发明提供的EA4T钢车轴热处理方法，具有完备的热处理参数及过程控制方法，在工业化生产中可以产出符合欧洲标准B S EN 13261规定的合格车轴产品。本发明提供的EA4T钢车轴热处理方法，不仅可以用于车轴的热处理，也可应用在其他采用EA4T钢材质机械构件的热处理上。
[0023]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种EA4T钢车轴热处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、采用EA4T钢锻造出毛坯车轴，将毛坯车轴缓慢冷却； 步骤2、淬火；将炉温升到870±10°C，使步骤I中得到的毛坯车轴在自身温度不高于200°C时装炉，并保持炉温在870±10°C持续2±0.5小时后，将毛坯车轴从炉中取出并放入淬火液中冷却至与淬火液的温度相同，冷却时淬火液温度保持在15?40°C ； 步骤3、回火；使步骤2中得到的毛坯车轴在自身温度不高于200°C时，放入温度在630± 10°C的炉内，保持炉温在630± 10°C持续5.5±0.5小时后，将毛坯车轴从炉中取出，并将毛坯车轴在空气中自然冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤I中，所述将毛坯车轴缓慢冷却具体为: 将毛坯车轴在空气中进行缓慢冷却。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，毛坯车轴在淬火液中进行冷却的过程中，保持晃动状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，所述淬火液为清水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，毛坯车轴放入淬火液中冷却的时间为20±3分钟。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2和步骤3中，淬火和回火时，进炉时毛坯车轴的自身温度在20?200°C之间。
【文档编号】C21D9/28GK104513893SQ201310445972
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】钱胜峰, 王勇, 王涛 申请人:长春轨道客车装备有限责任公司