回火工艺对贝氏体钢轨组织性能影响研究

2021-04-20金纪勇刘宏王冬陈昕刘祥

鞍钢技术 2021年2期

金纪勇，刘宏，王冬，陈昕，刘祥

（1.鞍钢集团钢铁研究院，辽宁鞍山 114009；2.鞍钢股份有限公司产品发展部，辽宁鞍山 114021）

贝氏体钢轨具有韧性好、疲劳强度高和耐磨性好等特点，逐渐成为各研究机构及企业关注的焦点。应用在铁路道岔上的贝氏体钢翼轨及尖轨使用寿命比高锰钢辙叉高出1倍以上，在铁路小半径曲线上使用寿命是热轧珠光体的3～5倍，已然成为未来重载铁路用高强耐磨钢轨发展的研究重点。出于铁路运营的安全性以及贝氏体钢轨的组织特性考虑，正线铁路上应用的贝氏体钢轨一般采用低温回火热处理工艺以保证其组织与性能的稳定。

为解析回火和未回火工艺对钢轨组织和力学性能的影响，本文拟对不同回火温度、回火时间、回火次数条件下贝氏体钢轨的组织与性能进行研究，以指导贝氏体钢轨的实际生产工艺和应用。

1 试验方法

试验钢轨材质为热轧贝氏体钢U22SiMn，规格为60AT，主要化学成分见表1。

表1 试验钢轨化学成分（质量分数）Table 1 Chemical Compositions of Testing Rails（Mass Fraction） %

试验钢轨拉伸、断裂韧性试验取样及检测分析参照《TB/T 2344-2012 43 kg/m～75 kg/m钢轨订货技术条件试验方法》，设备为液压伺服万能材料试验机和拉伸试验机；冲击试验试样取自试验钢轨轨头踏面下方，设备为夏比冲击试验机；残余奥氏体测量采用磁性法，组织分析采用场发射JEM-2010F透射电子显微镜（TEM），回火处理设备为箱式电炉。试验钢轨回火工艺参数见表2。