道岔轨制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢轨制造领域，具体的是一种高耐磨的道岔轨制造方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国铁路运输向着大轴重、高速度发展，对线路铺设中的铁路及道岔轨提 出了更高的要求。其中，道岔轨是连接铁路和交叉的重要设备，其作用在于引导列车从一股 轨道转入另一股轨道，在上述列车转轨过程中，道岔轨要承受巨大外力，这导致道岔轨成为 铁路运输设施中最脆弱的部件。在我国某些大轴重线路上，道岔轨的平均寿命仅为1个月， 频繁的轨道更换带来的是运输效率降低，成本增加，对行车也带来安全隐患。同时，道岔轨 销售价格也比普通钢轨高出很多，一组进口道岔轨售价甚至达到上百万。
[0003] 为了延长道岔轨的使用寿命，部分道岔轨生产厂家利用轨道轧制后的带有的余 热，向轨道喷吹冷却介质，促使道岔轨加速冷却，从而减小道岔轨钢材组织的珠光体片层间 距，提高道岔轨的强韧性和耐磨性。尽管如此，这种道岔轨的使用寿命依然不够理想，行业 内仍然需要具有更高性能和更长使用寿命的产品。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种道岔轨制造方法，与传统利用道岔轨轧 制余热进行热处理的产品相比，可以进一步提高道岔轨强度、硬度和耐磨性，延长使用寿 命。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006] 道岔轨制造方法，包括钢水铸造成钢坯、钢坯加热、保温、除磷、乳制的步骤，还包 括顺序进行的如下步骤：
[0007] A、将带有轧制余热的道岔轨冷却至轨头踏面中心温度650?900°C ;
[0008] B、对道岔轨喷吹冷却介质，使喷吹位置的冷却速度为1?6°C /s，直至轨头踏面中 心温度降至400?550 °C ;
[0009] C、使道岔轨冷却至室温；
[0010] D、对道岔轨进行感应加热使轨头踏面中心温度达到800?950°C，将感应加热后 的道岔轨冷却至轨头踏面中心温度为600?800°C ;
[0011] E、对道岔轨的轨头工作侧、轨头非工作侧和轨头踏面中心喷吹冷却介质，使喷吹 位置的冷却速度为1?6°C /s，直至轨头踏面中心温度降至400?550°C ;
[0012] F、使道岔轨冷却至室温。
[0013] 进一步的，所述步骤B是对道岔轨的轨头工作侧、轨头非工作侧、轨头踏面中心和 轨底中心喷吹冷却介质；所述步骤C中是对轨头工作侧喷吹冷却介质使道岔轨冷却至室 温，喷吹位置的冷却速度为1?3°C /s。
[0014] 进一步的，所述步骤A是进行空冷；所述步骤B、C和E喷吹的冷却介质为空气或水 雾混合气，所述步骤F是对道岔轨的轨头工作侧、轨头非工作侧、轨头踏面中心和轨底中心 喷吹空气或水雾混合气，使道岔轨冷却至室温，喷吹位置的冷却速度为3?10°C /s。
[0015] 进一步的，所述步骤F中喷吹的水雾混合气是采用0. 1?0. 2MPa的风压配合 200?350L/h的水量混合喷出。
[0016] 进一步的，还包括步骤G消除道岔轨内部应力。
[0017] 进一步的，所述步骤G是采用振动时效处理消除道岔轨内部应力。
[0018] 进一步的，所述步骤D中感应加热为中频感应加热，即感应加热所用交流电为1? 10KHZ，道岔轨在感应加热装置中的行进速度为600?1000mm/min。
[0019] 进一步的，所述钢水铸造成钢坯步骤所用的钢水为珠光体钢水，所述钢坯加热步 骤的钢坯温度为1200?1300°C，所述保温步骤保温时间为3?8h。
[0020] 进一步的，所述钢水铸造成钢坯步骤的钢水中添加铬元素和钒元素，按重量百分 比络元素占合金总质量的0. 2?0. 6%，f凡元素占0. 04?0. 15%。
[0021] 本发明的有益效果是：本道岔轨制造方法，道岔轨轧制成型后，先利用道岔轨轧制 余热进行热处理，再利用感应加热的方式对道岔轨进行加热，并进行第二次热处理，进一步 细化珠光体组织，与传统利用轧制余热进行一次热处理的道岔轨相比，其抗拉强度提高8% 左右，轨头硬度提高11. 3 %左右，磨损量减少37. 7 %左右，同时道岔轨的延伸率和韧性也 有提尚。
【附图说明】
[0022] 图1是道岔轨一种实施例的断面示意图；
[0023] 图2是道岔轨拉伸强度测试时的取样位置示意图；
[0024] 图3是道岔轨硬度测试时的测试位置示意图；
[0025] 图4是表1?3中对比例2#的金相图；
[0026] 图5是表1?3中实施例8#的金相图；
[0027] 图中附图标记为：1_轨头、11-轨头非工作侧、12-轨头工作侧、13-轨头踏面中心、 2-轨底、3-轨腰、51-拉伸强度测试的取样位置、52-轨头断面al测试点位、53-轨头断面 al测试点位。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
[0029] 道岔轨制造方法，包括钢水铸造成钢坯、钢坯加热、保温、除磷、乳制的步骤，还包 括顺序进行的如下步骤：
[0030] A、将带有轧制余热的道岔轨冷却至轨头踏面中心13温度650?900°C ;
[0031] B、对道岔轨喷吹冷却介质，使喷吹位置的冷却速度为1?6°C /s，直至轨头踏面中 心13温度降至400?550 °C ;
[0032] C、使道岔轨冷却至室温；
[0033] D、对道岔轨进行感应加热使轨头踏面中心13温度达到800?950°C，将感应加热 后的道岔轨冷却至轨头踏面中心13温度为600?800°C ;
[0034] E、对道岔轨的轨头工作侧12、轨头非工作侧11和轨头踏面中心13喷吹冷却介质， 使喷吹位置的冷却速度为1?6°C /s，直至轨头踏面中心13温度降至400?550°C ;
[0035] F、使道岔轨冷却至室温。
[0036] 本发明的道岔轨制造方法，钢坯经加热、保温、除磷、乳制等工序形成钢轨后，需要 进行两次热处理过程。
[0037] 如图1所示，第一次热处理是利用道岔轨轧制后的余热进行，即是步骤A、B、C。
[0038] 先进行步骤A:对轧制后带有余热的道岔轨可以采用空冷、喷水雾、喷高压气体或 其他常用冷却方式，冷却至轨头踏面中心13温度650?900°C。
[0039] 然后进行步骤B :对道岔轨喷吹冷却介质，使道岔轨温度降低，喷吹位置的冷却速 度控制在1?6°C /s。控制冷却速度的方法可以是通过调节冷却介质的初始温度或者调节 冷却介质喷出量或者选取不同降温速度的冷却介质等方法。降温至轨头踏面中心13温度 400 ?550。。。
[0040] 上述强制降温过程能够使道岔轨内部的钢组织发生相变，使轨道性能增强。当轨 头踏面中心13温度高于550°C时，轨头1的心部温度将会高于600°C，该温度为道岔轨已 发生相变或部分发生相变的温度，即轨头1的钢组织相变未全部完成。如果此时停止强制 冷却，则来自道岔轨轨腰3部分的热量会迅速向轨头1扩散，使轨头1的冷却速度降低，影 响热处理效果，最终导致道岔轨的综合性能下降。因此步骤B降温过程的停止温度一般为 400?550°C。当轨头踏面中心13温度低于400°C时，轨头全断面及轨底中心的相变已全部 完成。
[0041] 后续进行步骤C:使道岔轨冷却至室温，具体的可以是采用喷吹冷却介质、或空冷 等方式进行。
[0042] 随后进行道岔轨第二次热处理，即是步骤D、E、F。
[0043] 先进行步骤D :对完成步骤A、B、C的道岔轨进行感应加热至800?950°C，即是让 道岔轨沿轴向通过感应加热设备的线圈，由于感应加热设备的线圈中通有交流电，交变电 流形成交变磁场，使道岔轨中形成感应电流。这种感应电流主要分布在道岔轨的工件表面， 而在道岔轨内部很弱，因此可使道岔轨工件表面温度迅速升高，而工件内部温度升高很小。 优选的，所述步骤D中感应加热可以是选用中频感应加热，即感应加热所用交流电为1? 10KHZ，道岔轨在感应加热装置中的