一种细化钢轨珠光体组织片间距的热处理方法与流程

本发明属于冶金板材生产，具体涉及一种细化钢轨珠光体组织片间距的热处理方法。

背景技术：

1、铁路的高速化、重载化发展对钢轨材料及其服役性能提出了更加苛刻要求。钢轨作为铁路的走行部件，其质量的优劣、性能的高低严重制约着运输效率和行车安全，伴随铁路运输能力的提升，钢轨服役环境愈加苛刻、复杂，各类伤损突出，部分小半径曲线路段钢轨同时出现过快磨耗、剥离掉块等伤损，影响了铁路运输的发展突破。随着热处理钢轨强度不断增加，钢轨性能余量逐渐减少，要求对钢轨热处理过程实现精细化控制，才能保证钢轨性能和组织的稳定。在钢轨强度级别较大的钢轨中，钢轨组织和性能受多因素影响，通过热处理工艺参数的调整，获得较细的微观组织，从而实现耐磨损、抗接触疲劳性能同步改善的目的。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种细化钢轨珠光体组织片间距的热处理方法，其中热处理后的钢轨珠光体组织片间距为0.108μm以下；

2、所述热处理方法包括：对热轧后的钢轨进行淬火处理，其中控制进入淬火线入口温度为770-800℃，淬火过程分为三段，第一段淬火风压为5-7kpa，第一段终冷温度为610-630℃，随后采用强冷风压进行冷却，第二段淬火风压为8-14kpa，第二段终冷温度510-540℃，第三段控制风压为5-7kpa，控制出口温度为480±10℃。

3、在一些实施方式中，所述热处理后的钢轨珠光体组织片间距为0.1075μm以下。

4、在一些实施方式中，所述热处理方法包括：对热轧后的钢轨进行淬火处理，其中控制进入淬火线入口温度为780-790℃，淬火过程分为三段，第一段淬火风压为5-7kpa，第一段终冷温度为610-620℃，随后采用强冷风压进行冷却，第二段淬火风压为8-14kpa，第二段终冷温度520-530℃，第三段控制风压为5-7kpa，控制出口温度为480±5℃。

5、在一些实施方式中，所述钢轨的化学成分为arema-2019标准中碳素钢化学成分。

6、在一些实施方式中，所述钢轨为美标350hb等级在线热处理钢轨。

7、在一些实施方式中，淬火过程的第一段时间为15-40s。

8、在一些实施方式中，淬火过程的第二段时间为15-40s。

9、在一些实施方式中，淬火过程的第一段时间为30-80s。

10、本发明公开了一种细化钢轨珠光体组织片间距的热处理方法，工艺重点是控制热处理过程中入口温度、出口温度、淬火时间、风压等。采用弱冷、强冷、弱冷的三段风压，能够使钢轨的珠光体组织片间距得到细化，同时钢轨力学性能满足arema-2019标准要求，其中热处理后得到的钢轨的珠光体组织片间距为0.108μm以下，力学性能满足：屈服强度≥880mpa，抗拉强度≥1300mpa，延伸率≥11％，踏面硬度≥360hb。

技术特征：

1.一种细化钢轨珠光体组织片间距的热处理方法，其特征在于，热处理后的钢轨珠光体组织片间距为0.108μm以下；

2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述热处理后的钢轨珠光体组织片间距为0.1075μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的热处理方法，其特征在于，所述热处理方法包括：对热轧后的钢轨进行淬火处理，其中控制进入淬火线入口温度为780-790℃，淬火过程分为三段，第一段淬火风压为5-7kpa，第一段终冷温度为610-620℃，随后采用强冷风压进行冷却，第二段淬火风压为8-14kpa，第二段终冷温度520-530℃，第三段控制风压为5-7kpa，控制出口温度为480±5℃。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的热处理方法，其特征在于，所述钢轨的化学成分为arema-2019标准中碳素钢化学成分。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的热处理方法，其特征在于，所述钢轨为美标350hb等级在线热处理钢轨。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的热处理方法，其特征在于，淬火过程的第一段时间为15-40s。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的热处理方法，其特征在于，淬火过程的第二段时间为15-40s。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的热处理方法，其特征在于，淬火过程的第一段时间为30-80s。

技术总结
本发明公开一种细化钢轨珠光体组织片间距的热处理方法，其控制热处理过程中入口温度、出口温度、淬火时间、风压等，尤其是采用弱冷、强冷、弱冷的三段风压，能够使钢轨的珠光体组织片间距得到细化，同时钢轨力学性能满足AREMA‑2019标准要求，其中热处理后得到的钢轨的珠光体组织片间距为0.108μm以下。

技术研发人员：彭泽清,薛虎东,边影,王慧军,张凤明,刘阳,文浩然
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17