长钢轨喷风冷却淬火新工艺及设备

主要完成单位：中国铁道科学研究院金属及化学研究所

起 止 日 期 ：1998年～1999年

鉴定证书编号：铁道部技鉴字[2000]第027号

本项目针对现有铁道部门钢轨喷雾冷却淬火生产质量存在的问题，开展长钢轨喷风冷却淬火技术的研究。采用先风后雾冷却工艺方案，于组织转变的关键阶段采用喷射压缩空气冷却，随后采用冷却速度可调的喷雾冷却，以保证钢轨淬火后得到合适的硬度和金相组织，又便于钢轨淬火后变形的控制，比全喷风冷却节约能源，工艺方案科学、合理。所研制的喷风冷却器和随动装置，设计独特，结构合理，能满足钢轨先风后雾冷却淬火的需要。

本项目根据热模拟试验及对钢轨实物淬火加热冷却曲线的测定，证明选用的先风后雾冷却淬火工艺参数合理。U74钢轨，U71Mn钢轨在一定成份范围内，淬火后抗拉强度可达到1176Mpa(120kg/mm2)。BnNbRE钢轨、PD3钢轨在一定成份范围内，淬火后抗拉强度可达到1225Mpa(125kg/mm2)，常温冲击韧性比未热处理钢轨提高近1倍。四种喷风淬火钢轨的抗压性能、断裂韧性、疲劳性能、抗磨耗性能及残余应力分布均比未处理钢轨有明显提高和改善，钢轨硬度分布均匀，避免了有害组织的出现，钢轨全长淬火质量稳定可靠。现场铺设使用表明，喷风淬火钢轨比未处理钢轨的使用寿命提高一倍以上，抗剥离掉块和不均匀磨耗明显优于喷雾淬火钢轨。

总之，本项目所选工艺方案先进，研究方法科学，提供的资料齐全，内容丰富，试验数据可靠，达到了国内先进水平，通过在全路各局的推广应用，已取得显著的社会效益和经济效益。