专利名称：高速铁路车辆用合金钢空心车轴材料的热处理方法
技术领域：
本发 明属于热处理技术领域，具体涉及一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢 空心车轴材料的热处理方法。
背景技术：
高速铁路是指最高运行时速超过200km的铁路，它不仅带来传统铁路产业的振 兴，还带动其他产业的复兴，促进整个社会的经济发展。为了满足国内日益增长的铁路运输 需要，我国铁路运输已多次提速。在时速低于160km时，铁路车轴多为中碳钢正火处理的实 心车轴，我国已具有相关技术。但在本发明公布之前，我国还不具备具有自主知识产权的铁 路高速(200公里/小时以上)车辆车轴制造技术。对于时速200km及200km以上的高速铁路车辆用车轴，欧洲通用的技术标准为 EN13261，给出的车轴材料有两种EA1T和EA4T。其中EA4T是用于时速200km以上，其成分 为25CrMo ；另外，Alstom提供有法国车轴供货的技术条件，意大利也有铁道车辆用高疲劳 寿命和韧性的调质处理车轴钢的测试和质量控制标准(UNI6787-71)，这两份文件中所用车 轴材料成分均为30mCrMoV12。文件中均给出了化学成份和机械性能要求，但都没有明确给 出制造车轴的关键热处理工艺技术。本申请人曾于2010年5月24日就25CrMo合金钢空 心车轴材料的热处理方法申请了专利(申请号201001088588. X)，本专利是针对高速铁路 车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的 热处理方法。一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法，其特征在 于，包括如下步骤(1)预处理将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至900 930°C，保温3 5小时，空冷；(2)淬火将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至830 880°C， 保温2 6小时，油淬；(3)回火将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620 650°C，保 温5 8小时，空冷。本发明的有益效果采用本发明热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴轴坯其 强度、塑性、韧性及疲劳性能均满足意大利标准UNI6787-71及法国车轴供货的技术条件。 该发明为最终生产200公里/小时以上高速铁路车辆用空心车轴提供了热处理工艺的技术 保证。
图1为热处理后的30mCrMoV12合金钢空心车轴半径的二分之一处金相组织照片；图2为热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴半径的二分之一处透射电镜照 片；图3为热处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴缺口疲劳试样的缺口几何形式示 意图。
具体实施例方式下面以具体实施例对本发明做进一步说明 以下实施例采用成分与洁净度均符合法国车轴供货技术条件的30NiCrMoV12 钢，其成分见表 1。表130NiCrMoV12 钢成分(wt% )
元素I C I Si I Mn I P I S Cr Ni I Cu I Mo I Y Al
最小0.26 刍 0.50 刍 刍 0.70 2.90 i 0.45 0.08i
最大0.31 .40 0.70 .015 .008 0.90 3.30 .20 0.55 0.13 .045实施例1首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至900°C，保温4小时，空冷；然后 将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至860°C，保温4小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至630°C，保温8小时，空冷。实施例2首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至920°C，保温3小时，空冷；然后 将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至870°C，保温3小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至650°C，保温7小时，空冷。实施例3首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至920°C，保温4小时，空冷；然后 将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至840°C，保温4小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620°C，保温7小时，空冷。实施例4首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至910°C，保温4小时，空冷；然后 将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至840°C，保温4小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至630°C，保温6小时，空冷。实施例5首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至910°C，保温4小时，空冷；然后 将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至860°C，保温4小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至640°C，保温5小时，空冷。实施例6首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至910°C，保温5小时，空冷；然后将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至830°C，保温5小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620°C，保温8小时，空冷。实施例7首先将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至930°C，保温3小时，空冷；然后 将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至880°C，保温2小时，油淬；最后将 淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至650°C，保温5小时，空冷。
所用30NiCrMoV12合金钢空心车轴轴坯经上述实施例热处理工艺处理后的晶粒 度为8 9级，其强度、塑性、韧性及疲劳性能均满足意大利标准UNI6787-71及法国车轴供 货的技术条件。其车轴轴坯的微观组织如图1和图2。光滑试样疲劳强度和缺口试样疲劳 强度(缺口试样几何见图3)分别为545和425MPa，都优于意大利的标准值(意大利标准中 光滑试样疲劳强度和缺口试样疲劳强度分别为510和340MPa)。
权利要求
1.一种高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法，其特征在 于，包括如下步骤(1)预处理将30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至900 930°C，保温3 5小 时，空冷；(2)淬火将预处理后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至830 880°C，保温 2 6小时，油淬；(3)回火将淬火后的30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料加热至620 650°C，保温5 8小时，空冷。
2.根据权利要求1所述的高速铁路车辆用30MCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理 方法，其特征在于采用了预处理工艺。
全文摘要
本发明公开了属于热处理技术领域的高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料的热处理方法。本方法首先对高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴材料进行900～930℃预处理，再经830～880℃淬火，最后经过620～650℃的回火，得到最终产品。本发明所研制的高速铁路车辆用30NiCrMoV12合金钢空心车轴的力学性能均满足意大利标准UNI6787-71及法国车轴供货的技术条件，且优于Alstom进口轴的性能。
文档编号C21D9/00GK102108436SQ201010601569
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者刘淑华, 刘韶庆, 周惠华, 张洪, 施惠基, 朱静, 李辉, 林吉忠, 梁多多, 汝继来, 潘涛, 穆恩生, 蒙元生, 蔡明春, 顾家琳, 鲁天喜 申请人:清华大学