一种U75V钢轨的热处理方法与流程

本发明涉及冶金、材料热处理，尤其涉及一种u75v钢轨的热处理方法。

背景技术：

1、热处理强化广泛应用于构件、型材等金属的强化，其强化效果明显，成本低。钢轨作为一种热轧产品，通过热处理提高强度是一种最为经济的强化手段。u75v材质钢轨钢是一种铁路用钢轨钢，其具有良好的塑韧性及相对不错的耐磨性，被广泛应用于货运线上。随着铁路运量增加，在线路上出现部分路段磨耗增加的问题，给铁路日常维护增加了工作困难。通过热处理手段可以提高钢轨硬度和强度，保证钢轨具有高的耐磨性，但u75v材质钢轨中含有大量的c、mn元素，易在钢轨表面脱碳层中出现异常组织。根据材料的相变曲线cct图和ttt图制定热处理工艺。但在高碳钢中，金属表面脱碳较为严重，制定热处理冷却工艺参数要考虑脱碳的影响，用相变曲线制定热处理冷却工艺就会产生偏差。本发明提供一种既可以满足钢轨力学能，同时可以防止u75v材质钢轨表层出现异常组织风险的热处理工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种u75v钢轨的热处理方法，防止钢轨产生过冷的组织异常。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种u75v钢轨的热处理方法，采用分段控制方式进行控制，冷却强度按照“弱冷-强冷-弱冷”的方式进行，冷却消耗热量分配比例30％-40％-30％进行；其中：

4、第一段冷却必须在开始冷却前段进行弱冷却，冷却消耗热量约占总消耗温度的30％，占冷却机组长度18-22米，控制温度在660-680℃，冷却时间10-15s；

5、之后进入第二段冷却，即：在660℃度后进入相变过程冷却温度段，需增加冷却强度，占冷却机组长度55-65米，冷却到510-540℃结束，冷却时间50-60s；

6、第三段冷却为防止反温冷却，占冷却机组长度18-22米，钢轨表面冷却到420-450℃，冷却时间25-30s。

7、进一步的，所述u75v材质钢轨钢的化学成分以质量百分比计：c 0.71-0.8％，si0.5-0.8％，mn 0.75-1.05％，v 0.04-0.12％，余量为fe和不可避免的杂质元素，其中p≤0.03％，s≤0.025％。

8、进一步的，所述第一段冷却中：温度段根据成分波动进行调整，依据相变曲线开始转变温度确定，在相变开始前不宜采用强制冷却防止表层产生异常组织。

9、进一步的，所述第二段冷却中：冷却温度根据相变曲线相变结束温度实际确定。

10、进一步的，通过三段热处理温度控制与时间进行匹配控制，实现控制钢轨性能及组织满足要求。

11、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

12、本发明通过热处理工艺参数控制，提供一种即满足高强度力学性能的钢轨，又不易产生异常组织的控制方法，各段温度控制范围较宽，现场易于实现和操作。

技术特征：

1.一种u75v钢轨的热处理方法，其特征在于，采用分段控制方式进行控制，冷却强度按照“弱冷-强冷-弱冷”的方式进行，冷却消耗热量分配比例30％-40％-30％进行；其中：

2.根据权利要求1所述的u75v钢轨的热处理方法，其特征在于，所述u75v材质钢轨钢的化学成分以质量百分比计：c 0.71-0.8％，si 0.5-0.8％，mn0.75-1.05％，v 0.04-0.12％，余量为fe和不可避免的杂质元素，其中p≤0.03％，s≤0.025％。

3.根据权利要求1所述的u75v钢轨的热处理方法，其特征在于，所述第一段冷却中：温度段根据成分波动进行调整，依据相变曲线开始转变温度确定，在相变开始前不宜采用强制冷却防止表层产生异常组织。

4.根据权利要求1所述的u75v钢轨的热处理方法，其特征在于，所述第二段冷却中：冷却温度根据相变曲线相变结束温度实际确定。

5.根据权利要求1所述的u75v钢轨的热处理方法，其特征在于，通过三段热处理温度控制与时间进行匹配控制，实现控制钢轨性能及组织满足要求。

技术总结本发明公开了一种U75V钢轨的热处理方法，采用分段控制方式进行控制，冷却强度按照“弱冷‑强冷‑弱冷”的方式进行，冷却消耗热量分配比例30％‑40％‑30％进行；其中：第一段冷却必须在开始冷却前段进行弱冷却，冷却消耗热量约占总消耗温度的30％，占冷却机组长度18‑22米，控制温度在660‑680℃，冷却时间10‑15s；之后进入第二段冷却，占冷却机组长度55‑65米，冷却到510‑540℃结束，冷却时间50‑60s；第三段冷却占冷却机组长度18‑22米，钢轨表面冷却到420‑450℃，冷却时间25‑30s。本发明的目的是提供一种U75V钢轨的热处理方法，防止钢轨组织产生过冷异常。技术研发人员：王慧军,薛虎东,王嘉伟,梁正伟,彭泽清,边影,郑瑞,苏航,张凤明,赵桂英受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13