车轮钢

摘要： 针对钢质车轮轮辋闪光对焊中出现的接头断裂现象进行了分析。利用体视显微镜观察了截面的低倍放大形貌,发现焊接前装配工序存在错边现象;利用金相显微镜观察了熔合线与热影响区的微观组织,发现熔合线附近为贝氏体组织,紧邻熔合线约50μm的位置为马氏体组织,重点观察了裂纹附近的形貌,发现存在氧化层与脱碳层,说明裂纹在高温下萌生;利用扫描电镜进行了断口形貌分析,结合能谱分析说明断口焊接过程残留有氧化物,并在熔合线附近存在二次裂纹。本文综合上述检查检测分析结果澄清了轮辋加工开裂的原因。

摘要： 根据下游用户对汽车车轮钢的使用要求,利用吉林建龙炼钢装备和1450 mm热连轧机组,设计了与汽车轮辋相适应的化学成分和炼钢、热轧工艺,成功开发了330CL、380CL、440CL等汽车轮辋系列用钢,该系列产品通过客户使用验证,满足重载车轮各种试验要求。

摘要： 本文针对汽车车轮用钢420CL焊后冲压扩孔开裂的问题,从金属母材、焊缝及热影响区的金相微观组织、断口形貌、夹杂物以及焊接工艺等方面进行了分析,提出优化焊接工艺,减少加热时间或者降低闪光焊接电流强度,从而抑制熔合线附近晶粒长大的建议,提高了车轮的产品合格率。

摘要： 为探究水润滑条件下转速对车轮钢滚动接触疲劳和磨损性能的影响,利用滚动接触摩擦磨损试验测试不同转速下车轮试样的剥离寿命、摩擦因数和磨损率,并结合磨损形貌和裂纹扩展形貌观察,对比分析不同转速下摩擦磨损和剥离寿命的影响因素.结果表明:随转速提高,车轮材料氧化程度加剧,导致摩擦因数逐渐增加;当转速由250 r/min增至500r/min时,摩擦因数增幅较小,应变速率增加导致磨损率下降,当转速由500 r/min增至1 000 r/min时,摩擦因数急剧增加,导致材料磨损率增加;随转速提高,剖面塑性流动层厚度、裂纹扩展角度、裂纹分叉深度和最大扩展深度均呈现减小趋势.转速增加带来的摩擦因数的增加,一方面缩短裂纹萌生寿命,另一方面减小了裂纹发生向上转折的深度,最终导致滚动接触疲劳寿命随转速的增加而减小.

摘要： 为评估车轮钢非钙处理可行性,通过工业试验考察了RH、LF+Ca处理、LF+RH三种不同精炼工艺条件对一种典型车轮钢RCL540洁净度及夹杂物影响.试验结果发现:三种工艺中,RH工艺精炼周期最短,工序成本最低;"LF+RH"精炼工艺中造渣料和铝丸消耗最高,周期最长;纯RH处理工艺,精炼结束钢水T[O]为0.0012％,LF+RH和LF+Ca处理工艺精炼结束钢中T[O]控制在0.0020％ 左右;L F+R H工艺精炼结束夹杂密度最低;三种工艺中包钢水夹杂密度基本相当;LF+RH和LF+Ca处理工艺中夹杂主要为Al-Ca和Al2 O3夹杂,RH处理工艺夹杂主要为Al2 O3夹杂,并有Al-S-M n夹杂;三种工艺夹杂控制水平总体相当.三种工艺的成品性能检测结果也表明,成品板的拉伸各向异性差异不明显.

摘要： 首先采用传统定量金相方法完成两种新型铁路车轮钢中先共析铁素体占比的计算,然后采用MATLAB软件对车轮钢组织的SEM图进行灰度处理,观察到其灰度直方图为单峰分布.结合车轮钢组织SEM图的灰度直方图特点,提出了一种适合于车轮钢组织SEM图分割的改进三角形算法,算法主要思想为:连接灰度直方图波形中波峰最大值和左侧最小值形成线段,作垂直于该线段并与波形相交距离最长的垂线,垂线与直方图波形交点所对应的阈值即为选取的图像分割阈值.与传统定量金相分析方法结果相比,该方法具有较好的精确度,计算效率高,可以为计算铁路车轮钢中先共析铁素体相-珠光体相的组织比例提供借鉴.

摘要： 利用扫描电镜分析得出SCX400车轮钢中大尺寸非金属夹杂物主要成分为CaO-MgO-Al2 O3,其形成的主要原因是在精炼过程中大尺寸夹杂物没有充分上浮,板卷中存在的低熔点夹杂物在轧制过程中经过变形拉长形成点链状大尺寸夹杂物.采取的工艺优化措施为控制精炼工序RH处理前的夹杂物为易上浮的Al2 O3、MgO-Al2 O3或低变性的高熔点CaO-MgO-Al2 O3;控制板卷中的夹杂物为Al2 O3-MgO-CaS系高熔点夹杂物.工艺优化后板卷中夹杂物主要是心部为Al2 O3或Al2 O3-CaO、外圈为CaS的复合夹杂物,在轧制过程未发生明显变形;产品出厂检验过程中夹杂物的初检合格率由优化前的90％提高至95.4％,开裂率降至0.5％～1.0％,车轮疲劳寿命达到100万次以上.

摘要： 本文利用滚动磨损实验研究了在空气介质中的预磨损对D2车轮钢在油润滑条件下滚动接触疲劳寿命的影响,并用扫描电镜(SEM)对表层微观组织和磨损与接触疲劳机理进行了分析.结果表明,纯滚动条件下预磨损,随着预磨损转数增加,滚动接触疲劳寿命的变化规律是先逐渐增加,直到预磨损1×105周次后达到稳定状态,接触疲劳寿命相对原始试样提高了15倍.在蠕滑率为0.3％条件下预磨损,滚动接触疲劳寿命也随磨损周次的增加,接触疲劳寿命提高,但当预磨损周次超过1×104周次后,接触疲劳寿命明显降低.对磨损表层微观组织和磨损机理分析表明,在空气一定程度的预磨损,使得表层铁素体中位错密度提高、晶粒细化和片状珠光体中的碳化物溶解,使得表层强度提高,形成的平行于接触面的纤维状组织等,都使得接触疲劳寿命提高.但当接触表面出现疲劳磨损后,疲劳磨损微裂纹成为了在油润滑中接触疲劳裂纹,促进了疲劳裂纹的形成,降低接触疲劳寿命.

摘要： 本文提出了疲劳法评估车轮钢中氧化物夹杂的形状、尺寸和成分.设计了一套表面强化处理和疲劳试验相结合的车轮钢夹杂物分析方法.分别在CL60车轮轮辋中超声波探伤发现密集型缺陷区域和单点缺陷区域处取样,通过该方法对车轮钢中缺陷(夹杂物)的尺寸、形状和成分进行了分析.结果表明:单点缺陷对应毫米级宏观夹杂物,密集型缺陷对应微米级微观夹杂物,它们均为Ca、Al类氧化物夹杂;两类夹杂物均近似于细长的椭圆形状.使用统计极值法推测的一个轮辋中可能引起浅层剥离的最大夹杂物尺寸在95％置信区间内为[752μm,1168μm].

摘要： 本文对SAPH370、500CL、530CL和590CL这4种常用车轮钢进行高周疲劳试验,并把相关的试验数据拟合成S-N曲线,对曲线进行了分析研究.结果表明:在相关系数R值检验下4种材料的疲劳寿命与应力呈显著性线性相关性;当材料之间的抗拉强度相差较大时,在相同应力下拥有较高抗拉强度的材料,其疲劳寿命也较高;而当材料之间的抗拉强度相差不大时,在相同应力下拥有较高抗拉强度的材料,其疲劳寿命也可能较低.因此,不能单纯以抗拉强度来评估材料疲劳性能的优劣.由于疲劳试验数据标准偏差的大小对预测高存活率95％下的疲劳寿命有较大的影响,所以分析材料疲劳性能时需对标准偏差给予高度重视.

摘要： 为了解决热轧卷板生产中出现的表面氧化铁皮缺陷,尤其是厚规格车轮钢,进行了热轧氧化铁皮形成机理的简单探讨,并以此为依据,进行了成分和轧制工艺的工业性试验.结果表明,降低Si含量,降低出炉温度和精轧入口温度,合适的卷取温度可以有效的控制氧化铁皮的性质和结构,从而减轻甚至抑制红锈氧化铁皮的生成.

摘要： 通过改变辗轧变形温度(TD)及踏面淬火温度(TQ),系统研究了热处理工艺对车轮钢力学性能的影响.采用光学、扫描电子显微(SEM)技术、电子背散射技术(EBSD)、定量金相技术等,研究了车轮钢珠光体组织.试验结果表明:车轮钢韧性随着TD与TQ的降低而升高,强度变化不大;TD与TQ的降低导致奥氏体晶粒尺寸减小,同时得到细化的珠光体球团组织,是韧性优化的直接原因.进一步断口分析与EBSD分析表明,单个珠光体球团可形成一个解理面,且解理面滑移带终止于珠光体球团界,与珠光体球团内部小角度晶界相对应,可认为珠光体球团是车轮钢韧性的控制单元.

摘要： 针对某车轮厂使用邯钢HZ380CL卷板生产轮辐过程中,经过旋压工序后产品出现分层缺陷的情况,通过对分层样品进行化学成分分析、金相组织分析等手段,确定出现旋压分层是钢板中心偏析较重导致,对生产工艺进行优化后,中心偏析明显改善,旋压分层现象消失.

摘要： 国内某车轮厂在使用邯钢公司HZ380CL生产轮辋时,在焊缝处发生了开裂现象,此现象集中发生在扩涨工序中.本文通过对车轮钢开裂试样进行化学成分检测,焊缝弯曲试验,焊缝开裂位置宏观扫描以及微观组织进行分析,找出了轮辋焊缝开裂的根本原因.

摘要： 车轮材料的组织与性能直接影响汽车行驶过程中的安全性能,优异的疲劳性能是车轮用钢的主要技术指标之一。通过配备疲劳试验机的原位扫描电镜(ln-situ SEM)、疲劳裂纹扩展速率试验(FCGR)及断口分析等方法,主要研究了铁素体一珠光体与铁素体一贝氏体两种不同微观组织类型的车轮用钢对疲劳裂纹扩展行为的影响及微观机理。结果表明,铁素体一珠光体组织中的疲劳裂纹在扩展过程中没有受到明显的阻碍,可以较自由的扩展;而铁素体一贝氏体组织中的疲劳裂纹由于受到第二硬质相贝氏体的阻碍,出现了较多分叉现象.通过对比各周次下疲劳裂纹形貌和尖端张开位移表明当F-P中的疲劳裂纹已经进入韧性撕裂的不稳定扩展阶段时,F-B中的裂纹仍处于稳定扩展阶段,表明贝氏体作为第二硬质相,不仅提高了材料的静态拉伸强度,而且抑制疲劳裂纹的张开位移.通过疲劳裂纹扩展速率试验获得了a-N与da/dN-△K曲线,结果也表明铁素体一珠光体中的裂纹扩展速率明显高于铁素体-贝氏体,这验证了上述原位分析的试验结果。

摘要： 邯钢2250 热轧厂生产的HZ380CL,原始工艺采取后段常规冷却、高温卷取,造成高温阶段停留时间长,促使氧化铁皮增厚严重,且氧化铁皮与基体接触界面平直度较差,较多地方出现波浪形,对酸洗工序及酸洗之后的表面质量造成较大影响,易出现麻坑等质量异议.通过采取高温快轧、快速冷却、低温卷取等关键工艺后,HZ380CL氧化铁皮厚度平均值由11.2μm降低到8.1μm,大大降低了表面氧化锈蚀缺陷带来的质量异议发生几率,提高了车轮钢表面质量.

摘要： 在WR-1轮轨滚动接触疲劳低温模拟系统试验机上研究了高速铁路车轮材料在室温及三种低温环境条件下的滚动接触疲劳损伤行为,研究结果将为中国高速铁路车轮材料在高寒地区的安全运行及技术开发提供重要的理论支撑.结果表明:低湿度低含氧量的低温环境特性导致车轮材料磨损率、塑性变形及疲劳损伤较室温下明显加重.随着实验温度的降低,轮轨间摩擦系数均值、实验后车轮材料的磨损率及表面硬度曲线均呈现先急剧上升后轻微下降趋势;室温工况下磨痕表面疲劳裂纹及犁沟现象严重,而低温下表面疲劳裂纹损伤逐渐减缓,剥落损伤加剧.从剖面损伤来看,车轮材料裂纹主要沿较软的铁素体线扩展,室温下裂纹主要向表层扩展,而低温下由于车轮材料发生脆化,材料强度增加,裂纹难以继续向内部扩展,表层裂纹易于汇合并出现二次裂纹.

摘要： 本发明涉及一种高强韧汽车车轮用钢，其特征在于，按质量百分比，其组分包括：C：0.1％～0.25％，Mn：1.5％～2.5％，Si：0.8％～1.7％，Cr：0.8％～2.5％，Mo：0.1％～0.5％，Ni：0.3％～0.6％；Cu：0.1％～1.5％，Nb≤0.1％，Ti≤0.2％；V≤0.2％；P≤0.015％，S≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质元素；其中，Mn和Cr的质量百分比之和不高于4.5％。本发明还涉及由该高强韧汽车车轮用钢制备的薄壁汽车车轮及其制备方法。本发明提供的薄壁汽车车轮的屈服强度和抗拉强度等性能高，并且汽车车轮重量轻。

摘要： 本发明公开了一种城轨车轮用钢及使用该城轨车轮用钢制备的城轨车轮，该城轨车轮用钢包括按质量百分比计的如下化学成分：C：0.55％～0.65％、Si：0.17％～0.37％、Mn：0.60％～0.80％、P：≤0.035％、S：≤0.035％、Cr：0.10％～0.25％、Ni：≤0.25％、Cu：≤0.25％、V：0.01％～0.15％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的城轨车轮用钢及使用该城轨车轮用钢制备的城轨车轮，在保持车轮塑韧性指标相当的情况下，车轮踏面下30㎜处断面硬度提高5％，耐磨性提高30％以上，能够大幅提高车轮轮辋的强度、硬度和耐磨性性能，改善车轮的抗剥离性能、抗擦伤性能和抗接触疲劳性能。

摘要： 本发明公开了一种高速车轮用钢及其热处理方法和利用其制备高速车轮的方法，所述高速车轮用钢包括以下重量百分比的化学成分：C0.52‑0.56％、Si0.20‑0.40％、Mn0.60‑0.90％、Cr0.15‑0.25、V0.06‑0.15、Nb0.02‑0.04％，P≤0.015％、S≤0.015％、Al0.01‑0.02％、W0.3～0.6％、Mo0.03‑0.05％、N 60‑80ppm，余量为Fe及不可避免的杂质；本发明可综合提升车轮的韧性、强度、硬度、抗接触疲劳性能和磨损性能，且强度、硬度与韧性的匹配良好，从而获得了更良好综合性能的高速车轮，高速车轮的时速可达300公里以上。

摘要： 本发明公开了一种抗失圆车轮钢、车轮及车轮的制备方法，属于轨道交通车轮及其制备方法技术领域。本发明中包括以下重量百分比的组分：C：0.56％～0.60％、Si：0.25％～0.35％、Mn：0.70％～0.80％、Cr：0.20％～0.25％、Ni：0.10％～0.20％、P≤0.008％、S≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的目的在于克服现有技术中轨道交通车轮易发生失圆问题的不足，提供了一种抗失圆车轮钢、车轮及车轮的制备方法，能够显著提高车轮的硬度及周向硬度均匀性，有利于降低车轮的失圆概率，延长车轮的镟修里程和使用寿命。

摘要： 本发明提供了一种抗表面接触疲劳的重载机车车轮钢及车轮生产方法，车轮钢成分：C 0.60～0.67％、Si 0.15～1.00％、Mn 0.60～0.90％、V 0.04～0.15％、Cr 0.10～0.25％、Al≤0.040％、Als≤0.015％、N(70～100)×10‑4％、Ti≤0.003％、P≤0.020％、S≤0.015％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。车轮生产中，奥氏体化均热温度较常规加热温度高30～50°C，均温段保持时间不低于1.5h。与现有技术相比，本发明提供的车轮抗表面接触疲劳性能明显优于传统机车车轮，减少车轮非计划镟修频次，延长车轮使用寿命。

摘要： 本发明提供一种适用于高寒地区高强韧性重载车轮钢及其生产车轮的热处理方法，成分C 0.62‑0.70％、Si 0.22‑0.65％、Mn 0.70‑1.00％、Cr 0.15‑0.40％、V 0.10‑0.15％、N 50‑150ppm、Als≤0.015％、P≤0.015％、S 0.005‑0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。热处理工艺为：车轮淬火加热+风冷+车轮轮辋淬火+回火工艺，本发明车轮获得优良的强韧性能，即强硬度保持高C的AAR‑C车轮水平，且断裂韧性、‑60°C低温冲击韧性明显提高，适用于独联体国家铁路重载运输。

摘要： 本发明提供了一种地铁车轮用钢及车轮生产方法，成分：C 0.60‑0.64％、Si 0.20‑0.37％、Mn 0.60‑0.80％、P≤0.015％、S≤0.015％、Cr 0.10‑0.15％、Ni 0.10‑0.20％、Al 0.01‑0.03％、V0.05‑0.15％、N 50‑90ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明通过优化设计元素的用量比及控制电炉炼钢、毛坯热成形节奏和热处理，提高车轮性能。相比传统CL60车轮钢，在轮辋韧性水平基本相当的前提下，能够显著提高车轮轮辋强度、韧性，从而有效提高了抗滚动接触疲劳性能，降低失圆、剥离发生的概率，提高车辆运行品质及安全性。

摘要： 本发明涉及一种铁路货车车辆用辗钢整体车轮，其车轮钢及生产方法，其车轮钢化学成分重量百分比为：C0.60-0.70％、Si0.50-0.70％、Mn0.70-1.3％、Cr0.10-0.35％，0.005％≤Als≤0.02％、P≤0.015％、S≤0.015％、其余为Fe和不可避免的杂质元素。车轮钢的生产方法的热处理步骤中，提高常规热处理工艺中淬火加热温度。本发明制备的车轮在保持CL60车轮塑韧性的基础上使强度、硬度性能显著增加，有效提高了车轮的耐磨性能，从而获得了更良好的综合力学性能，强度、硬度和塑韧性不低于CL65车轮，且与AAR M107标准中B级钢硬度水平相当。本发明车轮生产流程与常规车轮相同，不增加生产成本。

摘要： 本发明公开了一种抗失圆车轮钢、车轮及车轮的制备方法，属于轨道交通车轮及其制备方法技术领域。本发明中包括以下重量百分比的组分：C：0.56％～0.60％、Si：0.25％～0.35％、Mn：0.70％～0.80％、Cr：0.20％～0.25％、Ni：0.10％～0.20％、P≤0.008％、S≤0.008％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明的目的在于克服现有技术中轨道交通车轮易发生失圆问题的不足，提供了一种抗失圆车轮钢、车轮及车轮的制备方法，能够显著提高车轮的硬度及周向硬度均匀性，有利于降低车轮的失圆概率，延长车轮的镟修里程和使用寿命。

摘要： 本发明提供的一种高碳高韧性重载车轮钢及车轮生产方法，成分：C0.71‑0.75％、Si 0.30‑0.35％、Mn 0.82‑0.90％、P≤0.015％、S 0.006‑0.015％、V 0.05‑0.10％、Cr 0.22‑0.27％、Ni 0.20‑0.27％、N 0.0060‑0.0100％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。先将车轮加热至500‑550°C，保温5‑15min，再快速加热至淬火温度，保温，轮辋喷水冷却后，回火处理。生产的车轮，不仅轮辋机械性能水平更高，能够显著提高车轮强度，有效增强了重载服役条件下车轮耐磨性能，而且提高车轮韧性，增强了服役条件下车轮抗断裂能力。