包钢U75V60kg/m百米在线热处理钢轨组织性能及试铺实验研究

摘要

铁路高速、重载的迅速发展，使铁路钢轨失效日益严重，特别是曲线及大坡道地段钢轨的磨耗、剥离掉块、压溃、擦伤等逐年增多，已危及行车安全。因此，提高钢轨性能延长使用寿命，已迫在眉睫。根据世界各国的经验，提高钢轨性能，增强其强韧性最有效的方法之一就是钢轨全长热处理。
　　在线余热热处理是近年来开发的钢轨淬火热处理工艺，具有能耗小、产品性能稳定等特点。U75V钢种是目前我国应用最广泛的钢轨品种，为了适应市场的需求，根据高强度钢轨的发展趋势，开发U75V高强度余热淬火钢轨势在必行。
　　本文进行了实验室研究、工业生产和试铺试验的研究，经过2年的跟踪观测，试铺的U75V钢质60kg/m在线热处理钢轨线路运行状态良好，未出现伤轨，整体磨耗很低，表现出较高的耐磨性，钢轨轨型保持良好。
　　本文完成了研发U75V热处理钢轨的有关实验，对其显微组织及力学性能进行了检测分析，通过热力模拟试验机和金相显微镜绘制出U75V钢的CCT过冷奥氏体连续冷却转变图，通过分析CCT曲线得出珠光体组织转变的临界冷却速度为6℃/s。通过热力模拟试验机和金相显微镜绘制出U75V钢牌号的TTT过冷奥氏体等温转变图，确定了U75V钢种的Ar3温度697℃和奥氏体向珠光体转变的临界冷却速度≤6℃/s，以及珠光体转变的孕育期和转变所需时间，为后续U75V钢轨在线热处理工艺调试试验提供参数依据。
　　完成U75V钢质60kg/m钢轨热处理工艺调试，针对调试过程中产生的问题及检验结果，对方案逐步进行优化和验证，不断优化热处理工艺，钢轨金相组织、拉力性能合格率达到100%。
　　U75V在线热处理钢轨铺设线路为呼铁局管内京包线上行，分集宁段非大修地段K498+050～K581+960区间和呼包段大修换轨地段K687+145～K698+780区间。研发团队于2015年4月～2017年3月对线路钢轨进行观测。从观测结果来看，U75V钢质60kg/m在线热处理钢轨线路运行状态良好，未出现伤轨，整体磨耗很低，表现出较高的耐磨性，钢轨轨型保持良好。

目录

声明

引言

1．文献综述

1.1国内外铁路用钢轨发展趋势

1.2钢轨伤损及检测

1.3世界钢轨发展

1.4本章小结

2.课题的目标、内容和创新性

2.1立项目标

2.2研究内容

2.3 创新性

3. U75V钢种热处理工艺制定及实验研究

3.1钢轨在线热处理强化原理

3.2 U75V钢种实验室工艺研究

3.3 在线热处理工艺流程

3.4 热处理工艺调试

3.5 钢轨在线热处理实验结果分析

3.6本章小结

4.U75V在线热处理钢轨生产情况

4.1生产工序控制

4.2检验结果分析

4.3 焊接试验及型式检验

4.4本章小结

5.上道试铺实验结果分析

5.1 钢轨铺设

5.2上道跟踪观测

5.3集宁段观测结果

5.4呼包段观测

5.5 集宁段磨耗数据对比

5.6本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢