鐵路車(chē)輪鋼 (wheel steel for railway)
用于制造各種鐵路機(jī)車(chē)和車(chē)輛車(chē)輪的專業(yè)用鋼。按制造工藝分為軋制車(chē)輪和鑄造車(chē)輪。由鋼坯軋制的整體輾制車(chē)輪在綜合性能、高低倍組織、力學(xué)性能、金屬利用率和使用壽命方面均優(yōu)于鑄造車(chē)輪。
車(chē)輪的受力及其影響 車(chē)輪把車(chē)輛承受的載荷傳遞到鋼軌，在機(jī)車(chē)制動(dòng)時(shí)，它又承受閘瓦的作用，因而車(chē)輪在復(fù)雜應(yīng)力的狀態(tài)下工作。磨損、剝離和熱裂是車(chē)輪失效的三大原因。隨著軸載的增加，車(chē)輪的磨損和接觸疲勞缺陷都會(huì)增加。車(chē)輪除要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能外，還應(yīng)具有良好的韌性和抗熱裂性。
化學(xué)成分和力學(xué)性能 中國(guó)的鐵路車(chē)輪鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表l、表2。隨著碳含量增加而車(chē)輪的強(qiáng)度、硬度和耐磨性增加，但會(huì)增加車(chē)輪的熱裂敏感性。為了減少車(chē)輪的熱裂敏感性，在車(chē)速和載重增加的情況下，應(yīng)適當(dāng)降低車(chē)輪的碳含量，加入少量的釩可提高車(chē)輪的強(qiáng)韌性。高速運(yùn)行、強(qiáng)力制動(dòng)的車(chē)輛鋼的碳含量一般要比中速運(yùn)行、緩慢制動(dòng)的車(chē)輪鋼碳含量低。
表1 車(chē)輪鋼化學(xué)成分
鋼 類 | 化 學(xué) 成 分／％ | |||||
C | Mn | Si | P | S | V | |
CL60 | 0.35～O.65 | O.50～O.80 | O.17～0.37 | %26le;0.035 | %26le;O.040 | |
CL45MnSiV | O.44～O.52 | O.80～1.2 | O.50～O.80 | %26le;0.040 | %26le;O.035 | O.08～O.15 |
表2 車(chē)輪鋼力學(xué)性能
級(jí)別 | 鋼種 | 抗拉強(qiáng)度%26sigma;b/MPa | 伸長(zhǎng)率%26delta;/％ | 斷面收縮率%26psi;/％ | 常溫沖擊值 AK/J | 硬度(HB) | |
不 小 于 | |||||||
A | CL45MnSiV | 880～1125 | 12 | 21 | 18.4 | 251 | |
A | CI.60 | 客車(chē) | 910～1155 | 8 | 14 | 12.8 | 255 |
貨車(chē) | |||||||
B | 客車(chē) | 880～1105 | 10 | 14 | 12.8 | 251 | |
貨車(chē) | 860～1090 | 248 | |||||
車(chē)輪鋼可采用平爐、電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉。爐后采用鋼包吹氬處理或其他爐外精煉工藝。車(chē)輪鋼的澆鑄，有的采用模鑄，有的采用圓坯連續(xù)鑄造。鋼錠采用下注法澆鑄，錠形多為圓形或多角形，錠形的高寬比(H/D)偏大、錐度小。
質(zhì)量檢查 鐵路用整體輾制車(chē)輪需作低倍、高倍超聲波探傷，磁粉探傷和落錘試驗(yàn)。在酸浸低倍試片上不得有白點(diǎn)、縮孔殘余、分層、裂紋、翻皮、異型偏析及金屬夾雜物。一般疏松、中心疏松、非金屬夾雜物不得大于A級(jí)。高倍組織中A級(jí)車(chē)輪的非金屬夾雜物平均級(jí)別(不變形硅酸鹽除外)不得大于四級(jí)，其中條狀氧化物不得大于一級(jí)。
A級(jí)車(chē)輪和B級(jí)客車(chē)輪應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷并需經(jīng)過(guò)退磁處理。B級(jí)貨車(chē)輪根據(jù)需方要求處理。A級(jí)車(chē)輪的輻板表面應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷檢查。B級(jí)車(chē)輪根據(jù)需方的要求處理。
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