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鐵路貨車鑄件熱處理

作者:admin 发布日期:2017/7/14 关注次数: 二維碼分享


中頻感應加熱爐


一、中頻感應加熱爐對鐵路貨車鑄件材料熱處理

(一)摇枕、侧架铸用钢。目前,中国和北美(aar)摇枕、侧架用铸钢材质强度等级比较接近,主要采用通过加入mn、cr、ni、    mo等元素进行合金化的低碳低合金钢为主。我国摇枕、侧架用铸钢主要牌号为:zg25mnni(b级钢)、zg25mncrni(b+级钢)、zg25mncrnimo(c级铸钢)等。     一方面在铸件的设计上,采用新的型号,如摇枕、侧架由转k2、k4型到转k5、k6型,车钩由13号到16、17号,增加了尺寸和壁厚,并使用高牌号材料:由普碳钢到b级钢,再到b+级钢、c级钢、e级钢等,新材料为低合金钢,可提高铸件的强度和抗疲劳性能;另一方面不断采用新的铸造技术,提高了铸件的质量,为货车的高速、重载提供保障。

(二)车钩铸用钢。在摇枕、侧架铸造材料的不断进步过程中,车钩用铸钢也经历了从普通碳素钢向力学性能更高的低合金钢的发展历程。我国采用的c级钢有zg24simnvti、zg29mnmoni和zg25mncrnimo共3个牌号,采用的e级钢牌号为zg25mncrnimo。目前,我国新造货车装用的均为e级钢(zg25mncrnimo)调质态车钩。    二、铁路货车部件铸造材料热处理技术

(一)熱處理技術的發展現狀。我國鐵路貨車搖枕、側架、車鈎等鑄鋼件采用了潮模砂抛砂造型等機械化程度較高的生産線,與原來廣泛采用的震動造型機相比提高了生産效率,造型質量大幅度提高。現階段,我國的鐵路貨車的制芯技術、智能下芯技術、精煉技術、落砂、抛丸強化處理、鑄件檢測、鑄造技術管理等制造與管理方面都擁有了長足的進步。對于鐵路貨車關鍵鑄件,搖枕、側架爲b+級鋼,采用正火熱處理工藝,車鈎爲e級鋼,采用調質熱處理工藝。爲了提高鑄件熱處理質量的一致性,車鈎改進爲連續式熱處理工藝,搖枕、側架也已推廣使用連續式熱處理工藝。

(二)熱處理技術的優勢。鑄鋼件經過高溫冷卻凝固後得到的組織爲鑄態組織,這取決于化學成分和凝固結晶過程,一般存在較嚴重的枝晶偏析,組織極不均勻,以及晶

粒粗大和魏氏組織等問題,性能較差。

(三)摇枕、侧架热处理技术。对于摇枕,b级钢、b+级钢部分采用正火热处理技术,c级钢部分采用“正火+回火”热处理技术。摇枕、侧架的钢种平均含碳量(质量分数)为0.25%,属于亚共析钢,正火或“正火+回火”热处理后的金相组织为“铁素体+珠光体”。 摇枕、侧架铸钢件的铸态组织中,常有粗大枝晶及偏析。热处理时,奥氏体化加热保温温度和时间应尽量使其成分均匀,并防止奥氏体晶粒粗化。 奥氏体化保温温度一般为890~910℃,采用台车式热处理炉时,保温时间一般为3.5~4.5h,若采用连续式热处理炉,则保温时间需适当调整。 热处理时,必须根据其结构特点合理摆放。摇枕、侧架工作位置的下部通常处于拉应力状态,装炉时应保证该部位具有良好的透热和透冷条件,以保证该部位获得良好的金相组织和力学性能。

(四)車鈎熱處理技術。車鈎的鋼種屬于低合金鑄鋼,強度等級爲e級鋼,材質牌號爲zg25mncrnimo。平均含碳量(質量分數)爲0.25%,按含碳量進行劃分屬于亞共析鋼。熱處理工藝爲淬火+高溫回火。由于e級鋼在凝固過程中産生發達的樹枝晶和較大的合金元素偏析,在冷卻過程中形成粗大的魏氏組織,這些都加劇了合金元素和金相組織的不均勻性。車鈎制造過程中,爲了在調質熱處理時獲得化學成分更加均勻、晶粒更加細小的組織,並且爲減少熱處理前産生焊修裂紋的趨勢,通常在調質熱處理前,對車鈎進行一次預正火處理。


淬火温度的选择应以得到均匀细小的奥氏体晶粒为原则,以便淬火后获得细小的马氏体组织,车钩淬火温度一般在880~910℃,保温时间一般在2~3h,淬火介质为水。 车钩采用高温回火,根据硬度要求回火温度一般选择在550~600℃,保温时间一般在3~4h,冷却方式为风冷或水冷。由于对车钩使用性能的特殊要求,车钩的钩尾及尾销孔部位需要进行表面热处理,车钩表面热处理方式为火焰加热表面淬火和中频感应加热表面淬火。表面淬火热处理完成后,钩体一般应在8h内进行低温回火以消除淬火应力,回火温度为150~250℃。    目前,我国车钩钩体和钩舌已全部采用连续式热处理线进行调质热处理。采用连续式热处理技术,加热温度和冷却速度均匀性好,能很好地解决铸件热弯曲变形问题,获得力学性能优异和金相组织稳定的产品,有效地提高了实物质量。




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