俄罗斯耶弗拉兹下塔吉尔钢铁公司贝氏体钢轨生产工艺及贝氏体钢轨钢化学成分的研究.pdfVIP

2014年第4期 现 代 冶 金 71 俄罗斯耶弗拉兹下塔吉尔钢铁公司贝氏体钢轨生产工艺 及贝氏体钢轨钢化学成分的研究 (俄罗斯)A．B．K．YELIHAPEB等 铁道运输的迅猛发展要求钢轨生产厂家要不断 西伯利亚钢铁公司”进行的工业试制，获得很好的 提升钢轨质量，获得更高水平的耐久性和塑性。目 结果。因此，贝氏体钢轨是提高钢轨使用耐久性的 前普遍使用的珠光体钢轨，通过改变其化学成分来 具有发展潜力的方 向之一。进而，在 “耶弗拉兹下 达到热处理硬化钢轨的使用性能，这种改善的空间 塔吉尔钢铁公司”生产工艺条件下进行贝氏体钢轨 越来越小，同时只能达到一定水平的塑性和韧性的 生产工艺研究及低合金贝氏体钢的化学成分研究。 高强度珠光体组织特性也受到了限制。 化学成分应当保证在静态空气中钢轨轧制后冷 显然，要求同时具备高强度和高塑性特性的产 却状态下获得贝氏体组织。在研究含有不同含量合 品，贝氏体钢可以成功利用。世界各国生产的贝氏 金元素铬、锰、钼、镍，且碳含量为0．30％ ～0．40％ 体试验钢轨，在高负载和复杂地形条件下证明其 良 中碳钢过冷奥氏体分解动力学的基础上，研究了符 好的工作特性。资料显示，试验轨具有高疲劳强度、 合 标 准 TY0921 — 222011243230H--2006 的 断裂韧性、耐久性，以及抗接触疲劳断裂韧性。在俄 35X1F2CH钢，其化学成分如表 1所示 (wt％)： 罗斯 “耶弗拉兹下塔吉尔钢铁公司”和 “耶弗拉兹西 表 1 符合TY标准的35xir2cn钢化学成分 该钢种建立的热动力学曲线表明过冷奥氏体有 为 ～(0．2～0．3)℃／s，可保证钢中贝氏体组织的形 很高的稳定性：在第一阶段奥氏体的分解稳定地固 成 。 定在 ～0．10％／s或更低 的足够慢的冷却速度下。 在规定成分范围内进行钢水转炉真空冶炼 ，按 在更高的冷却速度 (达 1．0℃／s)下会形成贝氏体 照实际工艺规范进行钢坯加热。钢轨轧制后，通过 和马氏体。大于 1．0℃／s冷速时仅仅生成马氏体 等温静置炉，在中心冷床冷却。表2，3列出了钢轨 组织，在生产条件下，在静态空气中钢轨轧制后冷速 的机械特性 。 表2 35xlr2ca钢试验钢轨的机械特性 72 2014年第4期 表 3 35xlr2cH钢试验钢轨的硬度 得到的试验结果表明，35xlr2cn钢生产的钢轨 的合金化 ：在含硅钢中，在贝氏体转变中碳化物形成 具有高强度、塑性和冲击韧性组合特性。 可能是普遍抑制的一在其中形成无碳化物贝氏体组 通过金相和电子显微镜的方法研究显微组织， 织。在这种情况下，实际上所有的碳处在残留奥氏 测定组织中不同组分的显微硬度，从而确定，经过轧 体中，在钢中甚至存在回火马氏体 (见图B，r)，下贝 制后的钢轨中存在下贝氏体、马氏体和残余奥氏体， 氏体组织类似于回火马氏体组织，这些组织相互问 下贝氏体是两种形式(齿条)的铁素体板条：一部分 不总是能够准确地加以区分 。在转变初期形成的马 的内部分布着相同位向的碳化物颗粒 (见图a)，另 氏体晶体中，在 以不快的速度连续冷却过程中(该 一 部分的内部不见碳化物 (见图b)，发现无碳化物 种情况下在空气中冷却)可出现过饱和的铁素体中 颗粒的铁素体片更多。按照过去的经验，在中间转