一種火車輪的熱處理方法技術

本發明專利技術公開了一種火車輪的熱處理方法，屬于火車車輪加工技術領域。該一種火車輪的熱處理方法，用于對含碳量為0.72%-0.77%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為：將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用水蒸氣冷卻，火車輪冷卻到350-670℃時采用大水量的連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。本發明專利技術能提高火車輪的耐磨性和硬度，避免裂紋，加工的產品具有硬度好，耐磨性好的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于火車車輪加工
，更具體地說，涉及增強火車輪硬度和耐磨性的。
技術介紹
隨著鐵路的發展，中國火車輪的需求也在增大。鐵道部印發的《國家鐵路“十二五”發展規劃》提出“十二五”鐵路發展的基本原則是堅持科·學發展，有序推進鐵路建設；堅持安全發展，確保安全持續穩定；堅持創新發展，全面推進鐵路現代化；堅持可持續發展，重視鐵路經營效益；堅持協調發展，實現綜合效益最大化；堅持綠色發展，提高資源利用效率。其中還提到，“十二五”鐵路發展的目標是到2015年全國鐵路營業里程達12萬公里左右，其中西部地區鐵路5萬公里左右，復線率和電化率分別達到50%和60%左右，初步形成便捷、安全、經濟、高效、綠色的鐵路運輸網絡，基本適應經濟社會發展需要。由此可見，以后鐵路的發展速度越來越快，火車輪的需求也越來越多，對火車輪的質量要求也越來越高。火車輪原來國內的加工工藝為鋼錠切割一加熱一30MN水壓機墩粗一80MN水壓機成型一臥式車輪軋機軋制一30MN水壓機壓彎、沖孔、打印一等溫一淬火一回火一性能檢查一拋丸除鱗一半成品尺寸檢查一機加工一冷打字一超聲波探傷一磁粉探傷一拋丸(強化輻板)一靜平衡試驗一鉆鏜注油孔一成品(尺寸及硬度)檢查一涂油、包裝一入庫等步驟。現在采用國外的先進加工工藝，改進后的主要流程為鋼錠切割一加熱一30MN水壓機墩粗—80MN水壓機成型一臥式車輪軋機軋制一30MN水壓機壓彎、沖孔、打印一等溫一淬火一回火一檢查一入庫。不管是新舊工藝，其中的淬火步驟都非常的關鍵，隨著鐵路運輸向高速、高負荷方向的發展，對火車輪的耐磨性、高疲勞強度的要求越來越高，同時對于硬度的要求也越來越高，現在國內外的火車輪熱處理時普遍采用的淬火工藝為將火車輪加熱到奧氏體化溫度后，對其表面進行連續的噴水冷卻，在表面獲得馬氏體。這樣的熱處理工藝表面硬度最高，內部的硬度不足，而且在淬火時容易產生裂紋。中國專利號02113182. 1，公開日2003年05月28日，公開了一份名稱為一種改善車削加工性能的火車車輪熱處理方法，該專利技術公開了一種鐵路用輾鋼整體車輪熱處理的方法，其步驟為制備一個保持在奧氏體區域的高溫狀態的車輪，在自然環境溫度下采用噴水冷卻的方式，使車輪踏面表面溫度冷至550-600°C，停止噴水，靜置車輪至表面溫度回升到650-720°C之間時，或者采用強制風冷的方式，使車輪踏面表面溫度冷卻至650-720°C時，再對踏面進行強制噴水冷卻。該專利技術能顯著改善車輪的車削加工性能，同時克服了現有技術制造的車輪接觸疲勞強度和耐磨性差，車輪中、后期使用壽命短的缺陷。該專利技術主要是針對原來的先淬火后機加工的熱處理工藝，但是操作復雜，實際操作中，溫度無法及時準確測量，存在實際操作難度大，加工成本高的問題。
技術實現思路
要解決的問題針對現有火車輪熱處理時，淬火中，表面硬度高，內部硬度不足，容易產生裂紋、耐磨性差和整體硬度不足的問題，本專利技術提供，能提高火車輪的整體硬度。技術方案 為了解決上述問題，本專利技術所采用的技術方案如下 ，用于對含碳量為O. 72%-0. 77%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用水蒸氣冷卻，火車輪冷卻到350-670°C時采用大水量的連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。 進一步地，所述的水蒸氣冷卻加熱后的火車輪時的水蒸氣的流速為O. 8_3m3/s。更進一步地,所述的水蒸氣從火車輪的四周噴向火車輪的表面。更進一步地,所述的大水量的連續水流的流速為40_55L/min。進一步地,所述的大水量的連續水流的水中還含有增泡劑。有益效果 相比于現有技術，本專利技術的有益效果為 (O本專利技術通過在對火車輪淬火冷卻時先用O. 8-3m3 /s的水蒸氣冷卻，水蒸氣在流動時帶走大量熱量，相對原來的水冷的方式，火車輪表面的冷卻速度變慢，火車輪心部向外表面的溫度傳導加快，心部的冷卻速度相對于水冷，冷卻速度加快，獲得的硬度層增厚，而且不容易產生裂紋； (2)本專利技術采用大水量的連續水流的流速為40-55L/min，火車輪的冷卻速度快，表層的馬氏體層增厚，淬火得到的火車輪的耐磨性高； (3)本專利技術水中還含有增泡劑，水在40-55L/min的流速下容易產生大量的氣泡，這些氣泡在火車輪的表面急速破裂，破裂的過程中帶走大量的能量，進一步加快了火車輪的冷卻速度，提高火車輪的耐磨性和硬度。附圖說明圖1為水蒸氣的流速與火車輪的冷卻速度的關系圖。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細描述。，用于對含碳量為O. 72%-0. 77%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用水蒸氣冷卻，火車輪冷卻到350-670°C時采用大水量的連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。350-670°C設置的區間比較寬，在這個溫度區間能都可以隨時轉換為水冷，符合工廠里面的實際情況，方便工人的測量，及時的轉換為水冷。所述的水蒸氣冷卻加熱后的火車輪時水蒸氣的流速為O. 8_3m3/S。水蒸氣從火車輪的四周噴向火車輪的表面。水蒸氣的流速在這個區間內能取得良好的冷卻效果，流速過小會導致獲得不了足夠的馬氏體，過大不但成本增高，而且冷卻速度會趨向于不變，繼續增大水蒸氣的流速，反而會降低冷卻的速度，如圖1所示，圖中橫軸為水蒸氣的流速(單位為m3/s)，縱軸為冷卻速度(單位為。C /s)，所以綜合考慮，本專利技術采用水蒸氣的流速為O. 8-3m3/s。大水量的連續水流的流速為40-55L/min。水中還含有增泡劑。水在40-55L/min的流速下容易產生大量的氣泡，這些氣泡在火車輪的表面急速破裂，破裂的過程中帶走大量的能量，進一步加快了火車輪的冷卻速度，提高火車輪的耐磨性和硬度。實施例1 ，用于對含碳量為O. 75%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用流速為3m3/s水蒸氣冷卻，火車輪冷卻到390°C時采用含有增泡劑、流速為45L/min的大水量的連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。車輪13cm以內深度的部分的硬度都達到了IOHBff以上。處理后的火車輪沒有裂紋，耐磨性好。實施例2 ，用于對含碳量為O. 77%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用流速為O. 8m3/s水蒸氣冷卻，水蒸氣從火車輪的四周噴向火車輪的表面。火車輪冷卻到350°C時采用含有增泡劑、流速為55L/min的大水量連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。車輪Ilcm以內深度的部分的硬度都達到了 10HBW以上。處理后的火車輪沒有裂紋，耐磨性好。實施例3 ，用于對含碳量為O. 72%%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；在冷卻時先用流速為2. 5m3/s水蒸氣冷卻，水蒸氣從火車輪的四周噴向火車輪的表面。火車輪冷卻到670°C時采用含有增泡劑、流速為43L/min的大水量連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。車輪13cm以內深度的部分的硬度都達到了 10HBW以上。處理后的火車輪沒有裂紋，耐磨性好本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種火車輪的熱處理方法，用于對含碳量為0.72%?0.77%的火車輪進行淬火處理，其熱處理步驟為：將待處理的火車輪進行加熱，加熱到奧氏體化溫度區間，保溫；其特征在于，在冷卻時先用水蒸氣冷卻，火車輪冷卻到350?670℃時采用大水量的連續水流對火車輪的表面進行強制噴水冷卻。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高金菊，
申請(專利權)人：高金菊，
類型：發明
國別省市：