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铁路车轮钢 (wheel steel for railway)

铁路车轮钢 (wheel steel for railway)

铁路车轮.jpg

用于制造各种铁路机车和车辆车轮的专业用钢。按制造工艺分为轧制车轮和铸造车轮。由钢坯轧制的整体辗制车轮在综合性能、高低倍组织、力学性能、金属利用率和使用寿命方面均优于铸造车轮。

车轮的受力及其影响 车轮把车辆承受的载荷传递到钢轨,在机车制动时,它又承受闸瓦的作用,因而车轮在复杂应力的状态下工作。磨损、剥离和热裂是车轮失效的三大原因。随着轴载的增加,车轮的磨损和接触疲劳缺陷都会增加。车轮除要有足够的强度和耐磨性能外,还应具有良好的韧性和抗热裂性。

化学成分和力学性能 中国的铁路车轮钢的化学成分和力学性能见表l、表2。随着碳含量增加而车轮的强度、硬度和耐磨性增加,但会增加车轮的热裂敏感性。为了减少车轮的热裂敏感性,在车速和载重增加的情况下,应适当降低车轮的碳含量,加入少量的钒可提高车轮的强韧性。高速运行、强力制动的车辆钢的碳含量一般要比中速运行、缓慢制动的车轮钢碳含量低。

表1 车轮钢化学成分


 

   分/%

C

Mn

Si

P

S

V

CL60

0.35~O.65

O.50~O.80

O.17~0.37

%26le;0.035

%26le;O.040


CL45MnSiV

O.44~O.52

O.80~1.2

O.50~O.80

%26le;0.040

%26le;O.035

O.08~O.15


表2 车轮钢力学性能


级别

钢种

抗拉强度%26sigma;b/MPa

伸长率%26delta;/

断面收缩率%26psi;/

常温冲击值 AK/J

硬度(HB)

  

A

CL45MnSiV

880~1125

12

21

18.4

251

A

CI.60

客车

910~1155

8

14

12.8

255

货车

B

客车

880~1105

10

14

12.8

251

货车

860~1090

248


 

车轮钢可采用平炉、电炉或氧气转炉冶炼。炉后采用钢包吹氩处理或其他炉外精炼工艺。车轮钢的浇铸,有的采用模铸,有的采用圆坯连续铸造。钢锭采用下注法浇铸,锭形多为圆形或多角形,锭形的高宽比(H/D)偏大、锥度小。

质量检查 铁路用整体辗制车轮需作低倍、高倍超声波探伤,磁粉探伤和落锤试验。在酸浸低倍试片上不得有白点、缩孔残余、分层、裂纹、翻皮、异型偏析及金属夹杂物。一般疏松、中心疏松、非金属夹杂物不得大于A级。高倍组织中A级车轮的非金属夹杂物平均级别(不变形硅酸盐除外)不得大于四级,其中条状氧化物不得大于一级。

A级车轮和B级客车轮应进行超声波探伤并需经过退磁处理。B级货车轮根据需方要求处理。A级车轮的辐板表面应进行磁粉探伤检查。B级车轮根据需方的要求处理。


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