1.一种制造高强度底座硬化t型轨的方法,包括以下步骤:
提供碳钢t型轨,在700℃与800℃之间的温度下提供所述钢t型轨;
在如下冷却速率下冷却所述钢t型轨,如果所述冷却速率绘制在具有xy坐标的曲线图上,其中x轴表示以秒为单位的冷却时间且y轴表示所述钢t型轨的所述底座的表面的以℃为单位的温度,则所述冷却速率保持在以下之间的区域中:
由连接xy坐标(0s,800℃),(80s,675℃),(110s,650℃)和(140s,663℃)的上线限定的上冷却速率边界曲线;以及
由连接xy坐标(0s,700℃),(80s,575℃),(110s,550℃)和(140s,535℃)的下线限定的下冷却速率边界曲线。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述碳钢t型轨具有按重量百分比计包含以下的组合物:
碳:0.74至0.86;锰:0.75至1.25;硅:0.10至0.60;铬:最大0.30;钒:最大0.01;镍:最大0.25;钼:最大0.60;铝:最大0.010;硫:最大0.020;磷:最大0.020;以及为铁和残留物的其余物。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述碳钢t型轨具有按重量百分比计包含以下的组合物:
碳:0.84至1.00;锰:0.40至1.25;硅:0.30至1.00;铬:0.20至1.00;钒:0.04至0.35;钛:0.01至0.035;氮:0.002至0.0150;以及为铁和残留物的其余物。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述碳钢t型轨具有按重量百分比计包含以下的组合物:
碳:0.86至0.9;锰:0.65至1.0;硅:0.5至0.6;铬:0.2至0.3;钒:0.04至0.15;钛:0.015至0.03;氮:0.005至0.015;以及为铁和残留物的其余物。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述t型轨具有底座部,所述底座部具有完全珠光体显微组织。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,所述t型轨具有底座部,所述底座部具有完全珠光体显微组织。
7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述t型轨具有头部,所述头部具有完全珠光体显微组织。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述t型轨的所述底座在距所述t型轨底座底面9.5mm的深度处具有至少350hb的平均布氏硬度。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,绘制在所述曲线图上的从0秒至80秒的所述冷却速率具有在约1.25℃/秒与2.5℃/秒之间的范围内的平均值,绘制在所述曲线图上的从80秒至110秒的所述冷却速率具有在约1℃/秒与1.5℃/秒之间的范围内的平均值;以及绘制在所述曲线图上的从110秒至140秒的所述冷却速率具有在约0.1℃/秒与0.5℃/秒之间的范围内的平均值。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述提供所述碳钢t型轨的步骤包括以下步骤:
在约1600℃至约1650℃的温度下通过依次添加锰、硅、碳、铬,随后以任何顺序或组合添加钛和钒以形成熔融物来形成钢熔融物;
对所述熔融物进行真空脱气以进一步去除氧气、氢气和其他潜在有害气体;
将所述熔融物铸造成方坯;
将所述铸造的方坯加热至约1220℃;
在初轧机上采用多道次将所述方坯轧制成“轧制的”方坯;
将所述轧制的方坯放入到再加热炉中;
将所述轧制的方坯再加热至1220℃以提供均匀的轨轧制温度;
对所述轧制的方坯进行除氧化皮;
使所述轧制的方坯依次穿过粗轧机、中间粗轧机和精轧机以产生成品钢轨,所述精轧机具有1040℃的输出精轧温度;
在高于约900℃时对所述成品钢轨进行除氧化皮,以在所述成品钢轨上获得均匀的二次氧化物;以及
将所述成品轨空气冷却至约700℃至800℃。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述冷却所述钢轨的步骤包括用水冷却所述轨140秒。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述用水冷却所述钢轨的步骤包括用水喷射射流冷却所述钢轨。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,构成所述水喷射射流的水被保持在8℃至17℃之间的温度。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,所述用水喷射射流冷却所述钢轨的步骤包括将所述水射流定向在所述轨头部的顶部、所述轨头部的侧面和所述轨的底座处。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述用水喷射射流冷却所述钢轨的步骤包括使所述钢轨穿过包括所述水喷射射流的冷却室。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述冷却室包括两个区段,并且每个区段中的水流速根据每个区段中的冷却要求而变化。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,在所述冷却室的第一/入口区段中施加最大量的水,产生足够快的冷却速率以抑制先共析渗碳体的形成并在低于700℃下开始珠光体转变。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述冷却室的第一/入口区段中的水流速在15m3/hr至40m3/hr之间,并且所述冷却室的第二/最后区段中的水流速在5m3/hr至30m3/hr之间。
19.根据权利要求11所述的方法,其中,在所述用水冷却所述轨140秒的步骤之后,所述冷却所述钢轨的步骤还包括在空气中将所述轨冷却至环境温度的步骤。