[0084] 在冷却包迹线的两种冷却方式内，冷却速率处于两个阶段。在跨进入冷却室的第 一个20秒的阶段1中，下降至约730°C至约680°C之间的温度，冷却速率在约2. 25°C/秒与 约5°C/秒之间。阶段2从20秒跨越至140秒，在阶段2中，下降至约580°C至约530°C之 间的温度，冷却速率在1°C/秒与约1. 5°C/秒之间。此后将轨空冷至室温。
[0085] 除非另外声明，本文中所提及的所有百分比均按重量计。
[0086] 为了解释本发明的原理及其实际应用，已经提供了本发明的一些示例性实施方案 的前述详细描述，从而使本领域的技术人员能够理解本发明的各种实施方案以及适于想到 的特定用途的各种修改方案。该描述并非旨在穷尽的或将本发明限制为所公开的具体实施 方案。尽管以上仅详细地公开了若干实施方案，但其他实施方案是可能的，发明人意在将这 些其他实施方案包括在该说明书和所附权利要求的范围内。说明书描述了可以以其他方式 实现的用于实现更为普遍目的的特定示例。在参考本说明书的情况下，修改方案和等同方 案对于本领域的技术人员将变得明显，并且上述修改方案和等同方案包含在所附权利要求 及其合适的等同物的精神和范围内。本公开内容旨在为示例性的，并且权利要求旨在覆盖 本领域的技术人员能够想到的任何修改方案或替代方案。
【主权项】
1. 一种制造高强度的头部硬化的起重机轨的方法，所述方法包括以下步骤： 提供具有如下组成的钢轨，所述组成以重量百分比计包含： 碳 0? 79%至 L 00% ; 锰 0. 40 至 1. 00 ; 硅 0. 30 至 1. 00 ; 铬 0. 20 至 1. 00 ; 钒 0? 05 至 0? 35 ; 钛 〇? 01 至 〇? 035 ; 氮0. 002至0. 0150 ;以及 余量主要为铁，所述钢轨在约700°C至800°C的温度下提供； 以如下冷却速率冷却所述钢轨：如果所述冷却速率绘制在具有xy坐标的曲线图上，其 中X轴代表以秒表示的冷却时间，y轴代表以°C表示的所述钢轨的头部的表面的温度，则所 述冷却速率保持在由连接xy坐标（0秒，800°C )、（40秒，700°C )和（140秒，600°C )的上 线限定的上冷却速率边界曲线与由连接xy坐标（0秒，700°C )、（40秒，600°C )和（140秒， 500°C )的下线限定的下冷却速率边界曲线之间的区域中。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述组成以重量百分比计包含： 碳 0.8 至 0.9 ; 锰 0. 7 至 0. 8 ; 硅 0. 5 至 0. 6 ; 铬 0. 2 至 0. 3 ; 钒 0? 05 至 0? 1 ; 钛 0? 02 至 0? 03 ; 氮0.008至0.01 ;以及 余量主要为铁。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述组成以重量百分比计包含： 碳 0? 87 ;锰 0? 76 ;硅 0? 54 ;铬 0? 24 ;钒 0? 089 ;钛 0? 024 ;磷 0? 011 ;硫 0? 006 ;氮 0? 009 ; 以及余量主要为铁。4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述起重机轨具有完全珠光体显微组织的头部。5. 根据权利要求2所述的方法，其中所述起重机轨具有完全珠光体显微组织的头部。6. 根据权利要求3所述的方法，其中所述起重机轨具有完全珠光体显微组织的头部。7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述起重机轨的所述头具有如下平均布氏硬度： 在距离所述起重机轨头的顶部中心3/8英寸的深度处至少370HB ;在距离所述起重机轨头 的侧部3/8英寸的深度处至少370HB ;以及在距离所述起重机轨头的所述顶部中心3/4英 寸的深度处至少340HB。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述起重机轨具有至少120ksi的屈服强度；至少 180ksi的极限拉伸强度；至少8%的总伸长率以及至少20%的截面收缩率。9. 根据权利要求7所述的方法，其中绘制在所述曲线图上从0秒至20秒的所述冷却速 率具有在约2. 25°C /秒至约5°C /秒范围内的平均值，并且其中绘制在所述曲线图上从20 秒至140秒的所述冷却速率具有在约1°C /秒至I. 5°C /秒范围内的平均值。10. 根据权利要求1所述的方法，其中提供钢轨的所述步骤包括以下步骤： 在约1600°C至约1650°C的温度下形成钢的熔体，通过依次添加锰、硅、碳、铬，接着按 任意顺序或者以组合的方式添加钛和钒来形成所述熔体； 对所述熔体进行真空脱气以进一步除去氧气、氢气和其他可能的有害气体； 将所述熔体浇铸成方坯； 将所浇铸的方坯加热至约1220°C ; 在初轧机采用多个道次将所述方坯轧制成"经轧制的"方坯； 将所述经轧制的方坯置于再加热炉中； 将所述经轧制的方坯再加热至1220°C，以提供均匀的轨轧制温度； 除去所述经轧制的方坯的氧化皮； 使所述经轧制的方坯依次通过粗轧机、中间粗轧机和精轧机以产生精轧钢轨，所述精 轧机具有1040 °C的输出精轧温度； 在高于约900°C除去所述精轧钢轨的氧化皮以在所述精轧钢轨上获得均匀的二次氧化 物；以及 将所述精轧轨空冷至约700°C至800°C。11. 根据权利要求1所述的方法，其中冷却所述钢轨的所述步骤包括使利用水冷却所 述轨140秒。12. 根据权利要求11所述的方法，其中利用水冷却所述钢轨的所述步骤包括利用喷水 射流冷却所述钢轨。13. 根据权利要求12所述的方法，其中包括所述喷水射流的所述水保持在KTC至16°C 之间的温度。14. 根据权利要求12所述的方法，其中通过所述喷水射流冷却所述钢轨的所述步骤包 括将所述喷水射流指向所述轨头的顶部处、所述轨头的侧部处、所述轨腰的侧部处和所述 轨的轨底处。15. 根据权利要求12所述的方法，其中通过所述喷水射流冷却所述钢轨的所述步骤包 括使所述钢轨穿过包括所述喷水射流的冷却室。16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述冷却室包括四个区并且每个区中的水流量 根据各个区中的冷却需要而改变。17. 根据权利要求15所述的方法，其中在所述冷却室的第一区/入口区中施加最大量 的水，使冷却速率足够快以抑制先共析渗碳体的形成并在低于700°C促使珠光体转变开始。18. 根据权利要求17所述的方法，其中在所述冷却室的所述第一区/入口区中的水流 量为25m3/小时；在所述冷却室的第二区中的水流量为21m 3/小时；在所述冷却室的第三区 中的水流量为9m3/小时；以及在所述冷却室的第四区/最后区中的水流量为IOm 3/小时。19. 根据权利要求11所述的方法，其中冷却所述钢轨的所述步骤还包括在利用水冷却 所述轨140秒的所述步骤之后的在空气中将所述轨冷却至室温的步骤。
【专利摘要】一种制造高强度头部硬化的起重机轨的方法以及由所述方法制造的起重机轨。所述方法包括提供具有如下组成的钢轨的步骤，该组成以重量百分比计包含：C 0.79％至1.00％；Mn 0.40至1.00；Si 0.30至1.00；Cr 0.20至1.00；V 0.05至0.35；Ti 0.01至0.035；N 0.002至0.0150；以及余量主要为铁。钢轨从约700℃与约800℃的温度以如下冷却速率冷却：所述冷却速率具有由连接xy坐标(0秒，800℃)、(40秒，700℃)和(140秒，600℃)的上部线限定的冷却速率上边界曲线与由连接xy坐标(0秒，700℃)、(40秒，600℃)和(140秒，500℃)的下线限定的冷却速率下边界曲线。
【IPC分类】C21D1/667, C21D9/04
【公开号】CN104884645
【申请号】CN201380065881
【发明人】布鲁斯·布拉姆特, 弗雷德里克·弗莱彻, 詹森·麦卡洛, 迈克尔·穆斯卡利亚, 约翰·尼尔森
【申请人】安赛乐米塔尔研发有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年11月15日
【公告号】CA2891882A1, EP2920328A1, US20140130943, WO2014078746A1