铁路钢轨用钢与热处理方法浅析
攀钢75kgm、U75V热处理钢轨基地焊接、正火工艺参数调试浅析
攀钢75kg/m、U75V热处理钢轨基地焊接、正火工艺参数调试浅析重载技术•太原铁道科技攀钢75kg/m、U75V热处理钢轨基地焊接、正火工艺参数调试浅析李金鹏：太原工务机械段摘要：本文通过湖东钢轨焊接整修基地在2016年调试攀钢 75kg/m、U75V热处理钢轨的试验过程，分析到任何一种新材质 钢轨，必须调试出对应的焊接、正火工艺参数，通过铁道行业标 准所规定的钢轨闪光焊接型式检验，取得型式检验报告后，才有资质进行批量焊接生产.因此，熟悉工艺参数制定的流程、方 法、关键，对于降低参数调试成本,提高参数调试成功率具有重 要意义。
关键词：钢轨焊接；焊接参数；正火工艺；型式检验0概述2016年湖东钢轨焊接整修基地承接了一批，攀钢 75kg/m、lI75V热处理钢轨的焊接任务，为了拥有焊接 此种材质钢轨的生产资质,必须通过试验，调试出此 种钢轨的整套焊接工艺。
并通过铁道行业标准《钢轨 焊接第2部分：闪光焊接》TB/T1632.2-2014所规定的钢轨闪光焊接型式检验，取得中国铁道科学研究 院的《攀钢75kg/m、U75V热处理钢轨闪光焊接型式检 验报告》后,方能正式生产。
整套工艺参数包括“焊接 工艺参数”和“正火工艺参数”两个大的项目。
根据钢 轨化学成分等因素，确定采用“软规范”或“硬规范”参 数调试方向。
通过落锤检验，实现连续25个落锤试件 不断，15个断口合格，确定焊接工艺参数。
通过正火工 艺调试，实现硬度、宏观、显微组织、晶粒度等检验项 目全部合格，确定正火工艺参数，最终确定整套工艺 参数，开始正常生产。
1攀钢75kg/m、U75V钢轨材质“攀钢75kg/m、U75V热处理钢轨”是由攀枝花钢 铁集团生产的75公斤重载钢轨。
其化学成分如表1所示：表1攀钢75kg/m、U75V热处理钢轨化学成分钢牌号及化学成分（熔炼分析）钢牌号化$成分（质量分数）％C Si M n P S Cr V A1U75V0. 71 〜0.800• 50 〜0•800.75〜1.05 ^0. 025 芸0.025一0. 04—0. 12各0.010残留几素丨:限化学成分（成蛩分数）％'jCr M e)Ni Cu Sn Sb Ti Nb V Cu+lOSn Cr+Mo+Ni+Cu Ni+Cu U75V0.150.020.10.150.0300.0200.0250.01—0.350.35热处珂钢轨抗拉强度、断;5#长率和轨头顶111丨硬度钢牌4抗拉强度R m(M P a)断后伸长率A(%)轨头顶Ifij中心线硬度H B W(H B W10/3000)U75V$=1180^10340〜4002021-1 Q ]太原铁道科技•。
钢轨热处理知识点总结
钢轨热处理知识点总结钢轨是铁路运输系统中的重要组成部分，它承担着列车重量和荷载传递的作用。
为了保证钢轨的高强度、耐磨性和耐疲劳性能，必须对钢轨进行热处理。
热处理是通过控制钢的温度和时间来改变其组织和性能的一种工艺。
1. 热处理的类型钢轨热处理可以分为整体热处理和局部热处理。
整体热处理是将整根钢轨置于热处理炉中进行加热，然后通过控制冷却速度来得到所需的组织和性能。
局部热处理是在钢轨的特定部位进行加热和冷却，以改善该部位的性能。
2. 热处理前的准备在进行热处理之前，需要对钢轨进行清洗和除氧处理，以保证热处理过程中的杂质和氧化物对钢的影响最小化。
同时还需要对钢轨进行预热，以避免热处理过程中的温度梯度对钢的影响。
3. 热处理的工艺参数热处理的工艺参数包括加热温度、保温时间、冷却速度等。
这些参数的选择取决于钢轨的材料成分、几何形状和要求的性能。
一般来说，加热温度越高，保温时间越长，冷却速度越快，得到的钢轨组织和性能就越好。
4. 热处理后的检验热处理后需要对钢轨进行检验，以确认其组织和性能是否符合要求。
检验的方法包括金相组织观察、硬度测试、冲击试验等。
通过这些检验可以得到钢轨的组织状况、硬度和韧性等参数，从而评估其是否符合标准要求。
5. 热处理的应用钢轨热处理广泛应用于铁路运输系统中的各类钢轨，包括常规轨、道岔轨、特殊用途轨等。
通过热处理，可以提高钢轨的强度、硬度和耐磨性，延长其使用寿命，并且提高铁路运输系统的安全性和可靠性。
6. 热处理的发展趋势随着铁路运输系统的不断发展和改进，对钢轨性能的要求也越来越高。
未来钢轨热处理的发展趋势包括加强材料研发、优化工艺参数、提高自动化和智能化程度等方面。
同时还将注重环保和节能，减少热处理过程中的能源消耗和环境污染。
钢轨热处理是提高钢轨性能、延长使用寿命、确保铁路运输安全的重要工艺之一。
掌握钢轨热处理的知识和技术，可以为铁路运输系统的发展做出积极贡献。
相信随着科学技术的不断进步和创新，钢轨热处理将会迎来更加美好的发展前景。
铁路轨道用高锰钢抗超高应力疲劳和磨损技术及应用
铁路轨道用高锰钢抗超高应力疲劳和磨损技术及应用
高锰钢是一种具有较高的硬度、强度和耐磨性的钢材，常用于耐磨零件的制造。
在铁路轨道上，高锰钢常用于制造轨道板、扣件等耐磨零件。
为了提高铁路轨道的抗超高应力疲劳和磨损能力，可以采用以下技术和应用：
1. 热处理技术：通过热处理调整高锰钢的组织结构和性能，提高其耐磨性和抗疲劳性。
常见的热处理方法包括正火、淬火、回火等。
2. 表面处理技术：通过表面处理来增加高锰钢的硬度和耐磨性。
常见的表面处理方法包括渗碳、氮化、镀铬等。
3. 添加合金元素：在高锰钢中添加一定比例的合金元素，如铬、钼、钛等，可以提高其强度和耐磨性。
4. 新型材料应用：研发和应用新型高强度、高耐磨的材料，如高性能复合材料、陶瓷材料等，可以提高铁路轨道的耐磨性和抗疲劳能力。
5. 轨道结构改进：通过改进轨道结构设计，如增加轨道板的厚度、优化扣件结构等，可以提高铁路轨道的抗疲劳和耐磨能力。
综上所述，通过热处理、表面处理、合金元素添加、新型材料应用和轨道结构改进等技术和应用手段，可以大大提高铁路轨道用高锰钢的抗超高应力疲劳和磨损能力，延长其使用寿命。
热处理钢轨若干问题的探讨
第２６卷，第１期２００５年１月中国铁道科学ＣＨＩＮＡＲＡＩＩ肼ＡＹＳＣＩＥＮＣＥＶｄ．２６Ｎｏ．１Ｊａｎｕａｒｙ，２００５文章编号：１００１—４６３２（２００５）０１—００７２—０６热处理钢轨若干问题的探讨周清跃１，王树青２，张银花２，周镇国２（１．铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心，北京１０００８１；２．铁道科学研究院金属及化学研究所，北京１０００８１）摘要：总结和探讨热处理钢轨的化学成分、工艺、性能，以及焊接、铺设等方面存在的问题。
分析认为，用于热处理的钢轨应采用中上限的含碳量，较低的锰含量，以及添加少量推迟珠光体转变的元素以提高热处理工艺性能。
采用喷风冷却淬火，以提高热处理钢轨性能的稳定性。
在大力推广使用性价比高、综合性能好的在线热处理钢轨的同时，应注意进一步提高其硬度。
热处理钢轨应进行焊后热处理，以提高无缝线路焊接接头部位的平顺性乃至使用寿命。
在重型及以上铁路，半径小于８００ｍ或１２００ｍ的曲线上应铺设使用全长热处理钢轨。
在不具备对钢轨进行打磨的情况下，暂不宜在非重载铁路的直线上成段铺设使用高硬度的热处理钢轨。
关键词：钢轨；热处理；使用寿命；综述中图分类号：Ｕ２１３．４文献标识码：Ａ随着我国铁路运输事业的发展，牵引重量、行车速度、运输密度和年通过总重都有很大的提高。
这些因素大大提高了铁路钢轨的负荷，加大了钢轨的伤损，尤其是曲线钢轨的侧磨日益突出。
在繁忙铁路干线的小半径曲线上，使用强度等级较低的普通碳素钢轨，多则２～３年，少则８～１０个月就因侧磨超限或出现剥离掉块而要更换下道。
如此频繁的更换钢轨，严重影响铁路运输能效的发挥。
对钢轨的强化，可采用热处理和合金化两种方法。
近２０多年来的研究和使用结果表明，热处理强化优于合金化强化［１］。
因此钢轨热处理技术受到世界各国重轨生产厂家的普遍重视以及被各国铁路广泛使用。
为充分发挥钢轨热处理技术的优势和作用，本文针对国内钢轨热处理生产和使用中存在的若干问题进行了探讨。
钢轨与热处理
350-410
U78CrV
≥1280
≥10
370-420
表 4. 在线热处理钢轨断面硬度
代号
钢牌号
轨头断面硬度/HRC A1,B1,C1,D1,E1 A4,B5,C5,D3,E3
H320
U71MnH
34.0-40.0
≥32.0
H350
U75VH U77MnCrH
36.0-42.0
≥34.0
H370
U78CrVH
≥980
≥10
290-330
代号 H320 H350 H370
表 3. 在线热处理钢轨抗拉强度、断后伸长率和轨头顶面硬度
钢轨牌号
抗拉强度 Rm 断后伸长率 A 轨头顶面中心线硬度 HBW
MPa
%
(HBW10/3000)
U71Mn
≥1080
≥10
320-380
U75V
≥1180
≥10
U77MnCrH
（2） U75V 钢轨是由攀钢集团有限公司 20 世纪 90 年代研制开 发，2003 年之前称为 PD3（攀钢第三代钢轨），U71Mn 钢轨相比，
U75V 钢轨碳、硅含量相对较高，Mn 含量范围上限较低，并专门添 加了细化组织的合金元素钒，易于热处理强化，热处理后该钢轨的耐 压性、耐冲击性、耐磨性、耐疲劳性、可焊性等性能良好，使用稳定 可靠，该钢轨热轧态抗拉强度大于 980 MPa，热处理后大于 1180 MPa， 在线热处理后其材质牌号为 U75VH，为适应铁路高速运输高平顺性 及稳定性的需要，该钢轨用于高速铁路上时其材质牌号为 U75VHG， H 表示在线热处理，G 表示高速铁路，此材质牌号的钢轨中化学元素 含量波动范围更小，杂质元素含量更少，轧制的几何尺寸精度更高。 目前，已逐渐成为我国铁路的主型钢轨钢种。
全长淬火钢轨焊后热处理工艺
全长淬火钢轨焊后热处理工艺一、前言全长淬火钢轨是铁路运输中常用的一种轨道材料，具有高强度、高硬度、耐磨损等特点。
然而，由于其制造工艺复杂，需要经过多道工序加工而成。
本文将详细介绍全长淬火钢轨焊后热处理工艺。
二、材料准备1. 原材料：使用优质的碳素结构钢作为原材料，保证其化学成分符合国家标准。
2. 焊接材料：选择符合国家标准的焊接材料进行焊接。
3. 辅助材料：包括热处理介质、清洗剂等辅助材料。
三、工艺流程1. 加工预处理：将原材料进行切割、打磨等加工预处理，保证其尺寸和表面粗糙度符合要求。
2. 焊接：采用电弧焊或气体保护焊进行轨头和轨腰的连接。
在焊接过程中，要注意控制温度和速度，避免产生裂纹和变形。
3. 初次调整：对焊后的轨道进行初次调整，使其保持平整和直线。
4. 全长淬火：将轨道放入淬火炉中进行全长淬火，保证其硬度和强度符合要求。
在淬火过程中，要注意控制温度和时间，避免产生裂纹和变形。
5. 清洗：将淬火后的轨道进行清洗，去除表面的氧化物和杂质。
6. 热处理：将轨道放入热处理炉中进行回火处理，使其具有良好的韧性和可塑性。
在热处理过程中，要注意控制温度和时间，避免产生裂纹和变形。
7. 冷却：将热处理后的轨道进行冷却处理，保证其表面硬度不受影响。
8. 二次调整：对热处理后的轨道进行二次调整，使其保持平整和直线。
9. 检验：对加工完成的轨道进行外观检验、尺寸检验、硬度检验等多项检测，确保其质量符合国家标准。
四、工艺参数1. 淬火温度：800℃-850℃2. 淬火介质：水或油3. 热处理温度：550℃-650℃4. 热处理时间：1-2小时5. 回火温度：450℃-500℃6. 回火时间：2-3小时五、注意事项1. 控制加工预处理中的表面粗糙度，避免在后续工艺中产生裂纹和变形。
2. 控制焊接温度和速度，避免产生裂纹和变形。
3. 全长淬火时要注意控制温度和时间，避免产生裂纹和变形。
4. 热处理时要注意控制温度和时间，避免产生裂纹和变形。
一种用于野外低温环境的中碳低合金钢轨焊后热处理施工方法
一种用于野外低温环境的中碳低合金钢轨焊后热处理施工方法铁路是国家基础设施建设中的重要组成部分，而铁路轨道作为铁路运输的基础设施之一，其质量和安全性直接关系到铁路运输的安全和效率。
在野外低温环境下，铁路轨道因受到低温的影响，容易出现断裂、冷焊等问题，严重影响了铁路运输的安全和稳定性。
为了解决这一问题，采用中碳低合金钢轨进行焊接，并进行热处理，可以提高轨道的抗冲击性和抗疲劳性，保证轨道在低温环境下的使用安全和稳定性。
本文将探讨一种用于野外低温环境的中碳低合金钢轨焊后热处理的施工方法。
二、中碳低合金钢轨焊后热处理的意义1. 提高轨道的强度和硬度中碳低合金钢轨在焊接后进行热处理，可以增加其强度和硬度，提高其抗冲击性和抗疲劳性，减少轨道的变形和损坏，提高轨道的使用寿命。
2. 减少轨道的断裂和冷焊现象在低温环境下，轨道容易因受到低温影响而出现断裂和冷焊现象，给铁路运输带来安全隐患。
通过热处理，可以减少轨道的断裂和冷焊现象，保证铁路运输的安全和稳定性。
3. 降低维护成本经过热处理的中碳低合金钢轨具有更好的耐磨性和耐腐蚀性，不易发生锈蚀和磨损，减少了轨道的维护成本。
三、中碳低合金钢轨焊后热处理的施工方法1. 准备工作在进行中碳低合金钢轨焊后热处理前，需要对施工场地进行清理和整理，清除杂物和积雪，确保施工场地干净整洁。
同时，需准备好热处理设备和工具，包括热处理炉、焊接设备、测温仪器等。
2. 清理和预热首先，对待热处理的中碳低合金钢轨进行清理，去除表面的污物和氧化物，确保轨道表面光洁。
然后，进行预热，将轨道加热至一定温度，以保证热处理效果。
预热温度根据钢轨的材质和规格来确定，一般为500-600摄氏度。
3. 热处理在预热完毕后，将中碳低合金钢轨放入热处理炉中进行热处理。
热处理过程分为加热、保温和冷却三个阶段。
在加热阶段，将轨道升温至热处理温度，一般为750-850摄氏度，保温一定时间，使其完全均匀受热。
然后，进行冷却，使钢轨逐渐冷却至室温。
导轨的选材及热处理工艺
导轨的选材及热处理工艺摘要:直线滚动导轨的主要失效形式为接触疲劳损坏和重压下产生的塑性变形。
它要求导轨整体必须具有较好的综合力学性能和较好的耐温度变化的尺寸稳定性，其工作部位要求具有高硬度、高强度和高耐磨性。
因此，我们必须通过合理的选材和正确的热处理工艺手段来达到要求的性能。
关键词:直线滚动导轨;GCr15;选材;热处理工艺在现代化的机械设备中，直线滚动导轨副作为精密定位、自动控制、驱动机构和运动转换的重要基础元件之一，已广泛地应用于电加工机床、加工中心和数控机床等精密设备上，它的质量直接影响到机械设备的精度和使用寿命。
1 导轨的工作条件直线滚动导轨(如图1 所示)，它是在滑块与导轨之间的滚道上放入适当的钢球，使滑块与导轨间的滑动摩擦变为滚动磨擦，从而实现拥有比直线轴承更高的额定负载，承受一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。
直线滚动导轨在工作时承受较高的摩擦力、压应力和扭曲应力，其主要的失效形式为接触疲劳损坏和重压下产生塑性变形;同时又由于其高精度的直线运动的需要，因此，要求导轨整体必须具有较好的综合力学性能(即一定的强度与韧性配合)和较好的耐温尺寸稳定性，其工作部位(图1 中的滚道部位)要求具备高硬度、高强度、高耐磨性。
2 材料的选择根据直线滚动导轨的工作条件，较好的综合力学性能和较好的耐温尺寸稳定性要求，根据其工作部位高硬度、高强度、高耐磨性的要求，其材料一般选用碳素工具钢(如T10A、T12A 等)、渗碳钢、GCr15、38CrMoAlA 钢等，目前，国内也逐步推广进口的碳素结构钢S55C 或cf53(相当于国产55 钢) 。
针对不同的材料和使用性能要求，直线滚动导轨选择的热处理工艺方法有表面淬火、渗碳淬火、表面渗氮处理等。
目前碳素工具钢长杆件淬火工艺能力不强，特别是淬火后的变形要求控制较难，所以在国内最初开发直线滚动导轨时曾经应用外，目前一般应用于机床镶钢导轨。
采用渗碳钢制造直线滚动导轨则热处理工艺相对复杂，周期长、成本高，目前也仅应用于形状较为复杂的特殊导轨。
钢轨配件的热处理与改性技术研究
钢轨配件的热处理与改性技术研究钢轨配件作为铁路系统中重要的组成部分，其质量和性能直接影响到铁路运输的安全性和可靠性。
为了提高钢轨配件的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，热处理和改性技术被广泛应用于钢轨配件的制造和加工过程中。
本文将对钢轨配件的热处理和改性技术进行详细的研究和探讨。
首先，热处理是指通过控制钢轨配件的加热、保温和冷却过程，使得钢材的组织结构发生改变，从而改善其力学性能和物理性能的一种技术方法。
常用的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是将钢轨配件加热到临界温度以上，然后缓慢冷却至室温，目的是消除内部应力，改善韧性和可加工性。
正火是将钢轨配件加热到临界温度，保持一段时间后迅速冷却，以增加硬度和强度。
淬火是将钢轨配件加热到临界温度，然后迅速冷却，使得表层形成马氏体组织，从而提高硬度和耐磨性。
回火是将淬火后的钢轨配件加热到适当温度，保温一段时间后冷却，以减轻淬火产生的残余应力，同时提高韧性和可靠性。
除了热处理外，改性技术也是提高钢轨配件性能的重要手段之一。
改性技术可以通过改变钢材的组成、结构和形态等方式，使钢轨配件具有更优异的性能。
一种常用的改性技术是合金化处理，通过添加合金元素来改善钢材的性能。
例如，钢轨配件中常使用的合金元素包括铬、镍、钼、钒等。
这些合金元素能够提高钢材的硬度、强度和耐腐蚀性。
另一种改性技术是表面处理，通过在钢轨配件表面形成一层保护性的涂层或薄膜，来增加其耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂和化学氧化等。
镀层可以选择镀锌、镀铬、镀锡等不同的金属材料，以形成具有特定性能的保护层。
喷涂指的是将特定涂料喷洒到钢轨配件表面，形成一层保护膜。
化学氧化是一种将钢轨配件表面转化为氧化物的方法，以提高其耐腐蚀性和耐磨性。
此外，热处理和改性技术还可以通过通过安装附加零件和装置等方式进行。
例如，钢轨配件可以通过焊接、固定和加压等方式与其他零件或装置连接在一起，以实现更复杂的功能和应用。
钢轨中频热处理工艺
钢轨中频热处理工艺
钢轨中频热处理工艺是一项重要的工艺技术，它能够改善钢轨的硬度和强度，提高其使用寿命和安全性。
这项工艺在铁路行业中得到广泛应用，对于保障铁路运输的安全和高效起着至关重要的作用。
中频热处理是一种通过高频感应加热的方法，将钢轨表面加热到一定温度，然后迅速冷却。
这一过程能够改变钢轨的晶体结构，使其达到理想的硬度和强度。
中频热处理工艺具有以下几个特点：
中频热处理能够实现快速加热和快速冷却。
由于高频感应加热的特性，钢轨的表面可以迅速达到所需温度，而冷却速度也很快，从而有效地控制了钢轨的组织结构和性能。
中频热处理能够提高钢轨的硬度和强度。
通过中频热处理，钢轨的碳化物析出和晶粒细化，使其硬度得到提高。
同时，钢轨的晶界强化效应也得到增强，从而提高了钢轨的强度和耐磨性。
中频热处理还能够改善钢轨的耐久性和抗疲劳性能。
钢轨在使用过程中，经受着车轮的不断碾压和冲击，容易发生疲劳断裂。
而中频热处理可以改善钢轨的组织结构，减少内部缺陷和应力集中，提高钢轨的抗疲劳性能，延长其使用寿命。
中频热处理还能够改善钢轨的耐腐蚀性能。
钢轨在使用过程中，容易受到雨水、盐雾等腐蚀介质的侵蚀，从而造成钢轨的腐蚀和损坏。
中频热处理可以改变钢轨的表面化学成分和晶体结构，形成一层致密的氧化层，提高钢轨的耐腐蚀性能。
钢轨中频热处理工艺是一项重要的工艺技术，通过改变钢轨的组织结构和性能，提高其硬度、强度、耐久性和抗腐蚀性能，从而保障铁路运输的安全和高效。
我们应该进一步研究和应用这一工艺，不断提升铁路行业的发展水平和服务质量。
浅述高速铁路无缝钢轨焊接后的热处理
浅述高速铁路无缝钢轨焊接后的热处理作者：郝兴生来源：《中华建设科技》2014年第03期【摘要】高速铁路无缝钢轨焊接后再对焊接接头重新进行热处理，以改善接头使用性能，其工艺原理及优点。
【关键词】无缝钢轨焊接；热处理为了适应我国铁路运输发展的需要，无缝线路长钢轨在向重型化发展的同时，还必须提高其强度、韧性，经国内外多年实践证明，钢轨进行全长淬火能提高钢轨抗磨耗、抗压溃、抗剥离、抗疲劳、耐冲击性能，可延长其使用寿命，是提高线路质量的最有效、最经济的方法。
全长淬火钢轨铺设在小半径曲线上其使用寿命比未淬火普通钢轨提高l倍以上。
全长淬火钢轨经焊接后，焊缝附近由于受焊接高温的影响，造成晶粒粗化，塑性、韧性大幅度下降。
同时焊缝热影响区内，原淬硬层将消失，而产生宽度为100mm左右的低硬度区。
这将使钢轨焊缝的脆性增大，使用中易产生接头低陷并诱导波浪磨耗的产生，缩短使用寿命。
为解决上述问题，一是将普通钢轨焊接成250m或500m长后再进行全长淬火，这样可使焊接接头性能均匀化。
这种方法虽好，但大部分焊轨厂受条件限制无法采用；另一种办法是将25m长全长淬火钢轨焊接后再对焊接接头重新进行热处理，以改善接头使用性能。
1. 路轨道焊接成无缝钢轨的原因之一是（1）使铁轨间不留空隙，火车开的时候没有摩擦力。
（2）降低铺设轨道的难度。
（3）减少轮子与铁轨撞击次数，减少共振带来的车厢损伤。
（4）延长轮子与铁轨撞击的间隔时间，可以提高列车运行的安全速度2. 焊接缺陷钢轨焊接缺陷2.1接触焊不良引起钢轨断裂。
接触焊不良常常造成钢轨焊缝端面不能完全焊合，而形成局部熔融状表面和未熔融区，在行车中钢轨从焊缝中发生脆断。
2.2铝热焊不良引起钢轨折断。
铝热焊是一种铝热冶炼工艺，其生成物为铸态组织，常存在各种铸造缺陷，这些缺陷经列车反复作用常由局部微小裂纹发展成钢轨宏观断裂。
引起钢轨宏观断裂的铸造缺陷为结晶裂缝、央渣、晶粒粗大。
2.3气压焊不起引起钢轨断裂。
金属材料与热处理在城市轨道的应用领域
金属材料和热处理在城市轨道的应用领域有以下几个方面：
铁路轨道材料：城市轨道系统中使用的轨道通常由钢材制成，如钢轨。
热处理技术可以应用于钢轨的生产过程中，以提高其硬度、耐磨性和强度，从而延长轨道的使用寿命和减少维护频率。
轨道车辆构件：城市轨道交通中的车辆构件，如车轮、车轴、车架等，通常使用金属材料制造。
热处理技术可以改善这些构件的材料性能，如提高强度、耐疲劳性和耐磨性，以满足高强度、高速度和频繁运行的要求。
轨道固定系统：城市轨道中的轨道固定系统，如轨道夹具、道床支撑等，也使用金属材料制造。
热处理可以改善这些固定系统的材料性能，提高其耐久性和承载能力，确保轨道的稳定性和安全性。
轨道设备配件：城市轨道交通系统还涉及各种设备配件，如电气连接器、信号装置、导轨、接触网等，这些配件也需要金属材料和热处理技术来确保其稳定性、可靠性和耐久性。
金属材料和热处理在城市轨道交通领域中起着重要的作用。
通过应用适当的材料和热处理技术，可以提高轨道系统的性能、可靠性和安全性，延长设备和构件的使用寿命，减少维护和更换成本，同时提高乘客的出行舒适度和安全性。
u71mn钢钢轨轨端热处理工艺改进
u71mn钢钢轨轨端热处理工艺改进1. 引言1.1 概述本文旨在研究u71mn钢钢轨端热处理工艺的改进，通过分析现有工艺存在的问题与局限性，在行业需求与趋势的基础上提出改进方案，设计优化考虑技术方案和选择设备和工具，并进行实验验证及结果分析。
最终总结主要结论并评价工艺改进成效，并展望未来的后续研究方向。
1.2 问题背景随着铁路行业的发展，u71mn钢钢轨在高速列车运营中承受着巨大的压力和振动荷载。
由于长时间使用以及恶劣环境条件的影响，钢轨常常会出现疲劳断裂、塑性变形等问题，严重威胁列车行车安全。
因此，对钢轨进行端部热处理是一种有效防止这些问题发生的方法。
1.3 研究意义针对目前存在的问题和局限性，在u71mn钢钢轨端部热处理工艺方面进行改进具有重要意义。
首先，改进工艺可以提高钢轨材料的耐久性和抗疲劳性能，增加其使用寿命。
其次，改进工艺还可以减少钢轨的塑性变形和应力集中现象，提升整体结构的强度和稳定性。
最重要的是，改进后的工艺可以有效降低钢轨的维护成本和运营安全风险。
以上就是文章引言部分的详细内容。
2. u71mn钢钢轨热处理工艺现状分析：2.1 工艺流程及原理：u71mn钢是一种常用的铁路轨道材料，其在使用过程中需要经过热处理工艺来提高其机械性能和使用寿命。
该热处理工艺通常包括以下几个主要步骤：预热、加热、保温和冷却。
- 预热：将u71mn钢钢轨放置于特定温度下进行预热，目的是消除内部应力，为后续加热做好准备。
- 加热：将预热后的钢轨加热至适当温度，使其达到固溶状态。
此时，合金元素可以通过扩散作用均匀分布在材料中，提高其强度。
- 保温：通过保持合适温度和时间使合金元素扩散得更均匀，以进一步提高材料的性能。
- 冷却：将已完成固溶处理的u71mn钢快速冷却至室温或低温，使晶体结构发生相互转变并形成有利于提高硬度、强度等机械性能的组织结构。
2.2 现有问题与局限性：目前，在u71mn钢钢轨热处理工艺中存在着一些问题和局限性，如下：- 工艺过程控制不准确：现有的温度控制系统存在稳定性和精确度方面的缺陷，导致对材料温度的控制不够精准。
轨端热处理
轨端热处理概述轨端热处理是指对铁路轨道的轨端进行热处理，以提高其性能和寿命。
通过对轨端进行热处理，可以改善其硬度、强度和耐磨性，从而延长轨道使用寿命，提高列车运行的安全性和稳定性。
热处理工艺预热在进行轨端热处理之前，首先需要对轨端进行预热。
预热的目的是去除表面氧化层和杂质，并使整个轨端达到均匀的温度。
预热温度通常在400-600摄氏度之间，持续时间取决于轨道材料的厚度和尺寸。
加热在预热完成后，开始对轨端进行加热。
加热温度通常根据不同的钢材种类和要求来确定。
一般情况下，加热温度在800-1000摄氏度之间。
加热时间取决于轨道材料的厚度和尺寸。
保温当达到所需的加热温度后，需要将轨端保持在该温度下一段时间，以确保热量充分传递到轨道的内部。
保温时间通常在1-2小时之间，具体时间根据轨道材料的厚度和尺寸而定。
冷却在保温完成后，需要对轨端进行冷却。
冷却的目的是使轨端迅速冷却，并获得所需的组织结构和性能。
冷却方式通常有自然冷却和水淬两种方式。
自然冷却是将轨端放置在空气中进行冷却，而水淬则是将轨端浸入水中进行快速冷却。
热处理效果通过轨端热处理，可以改善其硬度、强度和耐磨性，从而提高轨道的使用寿命和列车运行的安全性。
具体效果如下：提高硬度通过热处理，可以使轨端表面形成一层较高硬度的组织结构，提高其抗磨损能力和耐久性。
提高强度热处理可以改变轨端的晶体结构，使其具有更好的强度和韧性，提高承载能力和抗变形能力。
提高耐磨性通过改善组织结构和硬度，轨端热处理可以显著提高其耐磨性，减少磨损和疲劳裂纹的产生。
延长使用寿命由于轨端的硬度、强度和耐磨性得到提高，其使用寿命也相应延长，减少了维修和更换的频率和成本。
热处理设备炉子炉子是进行轨端热处理的主要设备之一。
根据不同的工艺要求，可以选择气体加热炉、电阻加热炉或电弧加热炉等不同类型的炉子。
冷却装置冷却装置用于对轨端进行冷却。
根据冷却方式的不同，可以选择自然冷却装置或水淬装置等不同类型的设备。
42CrMo在轨道交通关键零部件的热处理工艺分析刘东权
42CrMo在轨道交通关键零部件的热处理工艺分析刘东权发布时间：2021-10-29T06:56:46.511Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：刘东权田英明张力心[导读] 42CrMo钢材料主要是在轨道交通机车柴油机的连杆、曲轴以及精密螺栓等关键零部件中使用。
而由于这些关键零部件所处的工作环境较为恶劣，因此，有关材料的热处理工艺非常重要。
鉴于此，本文主要对42CrMo在轨道交通关键零部件的热处理工艺有关内容进行了分析，以供参考。
中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116000摘要：42CrMo钢材料主要是在轨道交通机车柴油机的连杆、曲轴以及精密螺栓等关键零部件中使用。
而由于这些关键零部件所处的工作环境较为恶劣，因此，有关材料的热处理工艺非常重要。
鉴于此，本文主要对42CrMo在轨道交通关键零部件的热处理工艺有关内容进行了分析，以供参考。
关键词：热处理工艺；42CrMo；关键零部件；轨道交通42CrMo钢的热处理工艺主要是将高温回火和淬火合在一起进行相关处理，在淬火处理时，主要将钢材料加热处理到高温奥氏体状态，在经过一定时间的保温后，冷却得到硬度较高的马氏体组织，然后再进行高温回火，经过保温后自然冷却，从而得到韧性和强度等性能较高的材料。
1.热处理工艺中42CrMo材料的应用42CrMo钢属于亚共析钢，其化学成分和临界温度如下表1所示。
钢材料在冷却到室温后，组织为珠光体+铁素体[1]。
42CrMo钢从分类上来看属于调质钢，其中的Cr元素能够使材料的淬透性得到提升，Mo元素能够避免回火脆性。
材料在经过调质后，就会具备一定的韧性、强度和硬度，适合连杆在运行过程中的拉力，主轴旋转时多方位的剪切力以及精密螺栓拉力等。
42CrMo材料能够达到机车柴油机工作环境的要求。
1.1淬火加热温度材料属于亚共析钢，淬火温度选取Ac3以上30-50℃，这样的情况下，能够得到全细晶粒的奥氏体组织，而经过淬火处理后，就可以得到全细晶粒的马氏体组织，在这个过程中如果具有过高的加热温度，就容易使奥氏体晶粒增大，经过淬火后的粗晶粒马氏体组织，就会具有较差的韧性。
U71MnSiCu重型钢轨的热处理工艺研究
钢 轨是铁 路 或大 型设备 上滑 行轨道 系统 的重 要 组成 部分 。 由于 钢 轨需 承 载 着 较 大 负荷 ， 常 与 其 它滑 行部 件产 生摩擦 ， 磨 损严重 ， 因此 硬度 是钢
轨力学 性 能 要 求 的 主 要 指 标 。 我 公 司 生 产 的
表１ Ｕ ７ １ Ｍｎ Ｓ ｉ Ｃ ｕ钢的主要化学成分 （ 质量分数 ， ％）
Ｌ ａ ｎ ｇ Ｑｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ ， Ｙｕ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｊ ｕ ｎ ， Ｌ ｉ ｕ Ｘ ｉ ａ ｏ ｅ ｎ， Ｐ ａ ｎ Ｚ ｈ ｉ ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ，Ｇ ｕ ｏ Ｗｅ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ
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轨道交通铸件的热处理工艺优化与应用
轨道交通铸件的热处理工艺优化与应用随着轨道交通行业的快速发展，对于轨道交通装备的性能和质量要求也越来越高。
铸件作为轨道交通装备的重要组成部分，其质量和性能直接关系到轨道交通系统的安全与可靠运行。
而热处理工艺作为铸件制造中至关重要的环节之一，对于提升铸件的力学性能和耐磨性能具有关键作用。
热处理是通过控制铸件的加热、保温和冷却过程，以改变其组织结构和性能的工艺。
常用的热处理工艺包括正火、淬火、回火、表面渗碳等。
针对轨道交通铸件的热处理工艺，优化与应用的方法主要有以下几个方面。
首先，需要根据不同的材料和铸件类型，选择合适的热处理工艺。
轨道交通铸件主要包括钢铸件和铸铁件两种材料，它们的化学成分和组织结构差异较大，因此需要针对不同材料制定不同的热处理工艺方案。
例如，对于高碳钢铸件，可以采用淬火和回火的组合工艺，以提高其强度和硬度；对于球墨铸铁件，可以采用正火和表面渗碳，增强其耐磨性能。
其次，热处理工艺中的加热、保温和冷却速度也是影响铸件性能的重要因素。
快速加热和保温可以减少金相组织和材料的过度晶粒长大，提高铸件的强度和韧性；而合理的冷却速度可以控制材料的相变和晶粒细化，降低铸件的内部应力和变形。
因此，在热处理过程中需要注意选择合适的加热温度、保温时间和冷却速度，以保证铸件的机械性能和微观结构的良好匹配。
此外，热处理工艺中的先进技术和装备的应用也是优化铸件性能的关键之一。
以近年来应用较广泛的等离子弧离子渗氮技术为例，通过在渗氮工艺中引入氮化剂，可以在铸件的表面层形成致密的氮化物层，提高铸件的硬度和耐磨性。
同时，还可以通过电流、电压和时间的调节，控制渗氮层的深度和组织结构，使其与基体的性能达到最佳匹配。
类似地，采用等离子表面强化、渗碳等技术也可以有效提高铸件的表面硬度和耐磨性。
此外，工艺优化还可以通过合理设计热处理工艺工装来实现。
工装的设计直接影响着铸件的加热和冷却均匀性，如果工装设计不合理，容易导致铸件变形和应力不均匀，进而影响铸件的性能。
铁路钢轨用钢与热处理分析
铁路钢轨用钢与热处理分析铁路钢轨用钢与热处理分析摘要：随着我国经济的高速发展，交通运输行业发挥着重要作用，铁路运输作为目前最主要的远程运输方式，其发展的先进性一定程度上决定了经济发展的速度和质量，而铁路钢轨的质量则决定了铁路事业发展的规模。
我国铁路路线南北纵横，东西贯通，加之高速铁路的新发展、新技术，铁路行业的发展面临着更大的发展机遇与挑战。
本文从铁路钢轨的种类分析入手，着重介绍了当前我国钢轨热处理技术以及对提升钢轨性能所起的作用，并简单介绍了贝式体钢的发展现状。
关键词：铁路运输;钢轨用钢;热处理铁路运输作为当前我国远程运输中最重要的运输方式，在促进经济的迅猛发展上发挥了至关重要的作用，尤其在国家提出“西部大开发”战略以来，铁路交通的重要性和优越性愈加凸显。
铁路轨道作为铁路运输的基础，轨道的质量、性能及其使用寿命都直接影响着铁路运输的效率和安全。
随着我国高速铁路和货物重载列车的大规模发展，对于铁道运输的安全性和抗磨损性提出了更高的要求[1]。
钢轨通过提升其含钢纯净度或者增加合金元素都可以在一定程度上提升钢轨的强度，提高其性能，但这种技术的要求较高且提升的性能有限，而热处理的方式则可以实现低加工、高效益。
热处理是指将不同材质的钢材料熔化合成淬火而成新的钢轨，这种方式既可以减少加工费用又可以大幅度提高钢轨使用性能。
1.当前我国钢轨用钢的分类不同钢轨化学成分相应不同，依据钢轨的化学成分分类，可大致分为：碳素轨钢、微合金轨钢和低合金轨钢。
按照交货状态的不同钢轨可分为热轧钢轨和热处理钢轨两种。
热轧钢轨是笼统的归类，不区分钢轨的强度高低，只依据钢轨是否以热轧状态交货，凡是以热压状态交货的钢轨均成为热轧钢轨。
热处理钢轨依据工艺条件又可分为两种：离线热处理钢轨和在线热处理钢轨。
按照钢轨的最低抗拉强度可分为：880MPa级钢轨、980MPa级钢轨、1080MPa级钢轨和1180MPa 级钢轨。
目前，只有最低抗拉强度等级在1080MPa级以上的钢轨才被称为耐磨轨或高强轨[2]。
铁路钢轨用钢与热处理方法浅析
铁路钢轨用钢与热处理方法浅析前言：我国的铁路运输成为了我国目前最重要的运输方式，铁路运输为我国的经济带来很大的效益，特别是在“西部大开发”战略开始，我国的铁路运输变得尤为重要。
然而钢轨对于铁路来说，也变得十分重要。
因铁轨的质量、性能都会影响铁路的效率和安全。
一、钢轨与铁路的关系钢轨是铁路的重要组成部分之一，钢轨在铁路上的作用有：它可以承受车辆巨大的压力，同时也可以抗断裂性，承载的能力很高，钢轨最重要的作用在于，它能引导机车车辆的车轮前进。
同时对于重型的钢轨来说，它主要适用于车辆运量大、压力过强的铁路上，而对于轻型的钢轨来说，它主要适用于运量小、压力过小的铁路上。
二、就目前看来，我国的钢轨用刚的分类主要有据目前看来，我国钢轨的化学成分可以分为：碳素轨刚、微合金轨刚和低合金轨刚。
然而按照不同的状态简单的可以分为热轧钢轨和热处理钢轨两种。
热处理的钢轨依据工艺条件又可以分为两种：离线热处理钢轨和在线热处理钢轨。
就目前的形势来看，我国的的钢轨处理主要是余热淬火技术，余热淬火技术会因为其本身的优点，逐渐被国家或企业所使用，目前也有很多的技术正在不断的发展中。
然而可以分为，过工析珠光体钢轨、具有抗破损的钢轨、马氏体钢轨、贝氏体钢轨三、钢轨在热处理中的发展过程（一）过共析珠光体钢轨在钢轨的发展趋势来看，过共析珠光体钢轨是通过添加合金元素以及热处理提高钢轨的强度。
然而在从珠光体钢轨的压强来说，1300的压强就已经是极限了。
通过经济的不断发展，很多的国家或企业也在不断的实践中，研究出了只要增加过共析珠光体片，就可以使钢轨的耐磨性有所增加，经过反复的实践，试验人员对过工析珠光钢轨中的钢进行分析和实践，终于得出了如果增加钢轨本身中的渗透体，就可以提高过共析钢轨中的耐磨性和抗压能力增强。
（二）抗磨损钢轨抗磨损的钢轨，顾名思义就是在磨损的程度上比其他的钢轨要好，抗磨损钢轨是通过热处理的时候，去调整冷却的速度，发现只要增加轨顶面中心，就会降低车辆对钢轨的磨损度，而抗磨损的钢轨也越来越被大家所认同。
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铁路钢轨用钢与热处理方法浅析
前言：
我国的铁路运输成为了我国目前最重要的运输方式，铁路运输为我国的经济带来很大的效益，特别是在“西部大开发”战略开始，我国的铁路运输变得尤为重要。
然而钢轨对于铁路来说，也变得十分重要。
因铁轨的质量、性能都会影响铁路的效率和安全。
一、钢轨与铁路的关系
钢轨是铁路的重要组成部分之一，钢轨在铁路上的作用有：它可以承受车辆巨大的压力，同时也可以抗断裂性，承载的能力很高，钢轨最重要的作用在于，它能引导机车车辆的车轮前进。
同时对于重型的钢轨来说，它主要适用于车辆运量大、压力过强的铁路上，而对于轻型的钢轨来说，它主要适用于运量小、压力过小的铁路上。
二、就目前看来，我国的钢轨用刚的分类主要有
据目前看来，我国钢轨的化学成分可以分为：碳素轨刚、微合金轨刚和低合金轨刚。
然而按照不同的状态简单的可以分为热轧钢轨和热处理钢轨两种。
热处理的钢轨依据工艺条件又可以分为两种：离线热处理钢轨和在线热处理钢轨。
就目前的形势来看，我国的的钢轨处理主要是余热淬火技术，余热淬火技术会因为其本身的优点，逐渐被国家或企业所使用，目前也有很多的技术正在不断的发展中。
然而可以分为，过工析珠光体钢轨、具有抗破损的钢轨、马氏体钢轨、贝氏体钢轨
三、钢轨在热处理中的发展过程
（一）过共析珠光体钢轨
在钢轨的发展趋势来看，过共析珠光体钢轨是通过添加合金元素以及热处理提高钢轨的强度。
然而在从珠光体钢轨的压强来说，1300的压强就已经是极限了。
通过经济的不断发展，很多的国家或企业也在不断的实践中，研究出了只要增加过共析珠光体片，就可以使钢轨
的耐磨性有所增加，经过反复的实践，试验人员对过工析珠光钢轨中的钢进行分析和实践，终于得出了如果增加钢轨本身中的渗透体，就可以提高过共析钢轨中的耐磨性和抗压能力增强。
（二）抗磨损钢轨
抗磨损的钢轨，顾名思义就是在磨损的程度上比其他的钢轨要好，抗磨损钢轨是通过热处理的时候，去调整冷却的速度，发现只要增加轨顶面中心，就会降低车辆对钢轨的磨损度，而抗磨损的钢轨也越来越被大家所认同。
（三）马氏体钢轨
就目前看来，很多国家对铁路钢轨的要求也越来越高，通过不断地研究，又开发出了一种名叫“马氏体钢轨”。
这种钢轨它的硬度可以达到445的硬度，这一结果表明，要通过人们的不断研究与研发出更适合铁路的材料，虽然马氏体钢轨与珠光体的钢轨在耐磨性大致相同，但是马氏体钢轨在韧性上却比珠光体钢轨更胜一筹。
四、贝氏体钢轨的研究过程
随着经济的不断发展，对铁路中的钢轨要求也越来越高，而对于珠光体钢轨来说，很难在耐磨性还有抗压的能力上有所突破，提高珠光体的耐磨性主要有两种方式：一是合金化，另外一种是大家所熟悉的热处理。
这两种方法来增强珠光体鋼轨的抗磨性和抗压性，但是在操作间存在一定的差距性。
这样人们就必须去研制出更好的钢轨，同时它也包含了珠光体钢轨的优点。
通过研究人员的不懈努力下，终于研制出了一种名叫“贝氏体钢轨”它就符合了铁路上的要求，耐磨、抗压能力强、够韧性，它也被称为“21世纪的钢轨”也标志着铁路运输能更好的发展下去。
五、钢轨热处理的方法
铁路钢轨的热处理可以分为三种基本类型：一种整体热处理、离线轨头淬火和在线余热淬火。
（一）钢轨的整体热处理方式
作为在钢轨的一种较为传统的方式就是整体热处理，在各个国家
或工业都是比较普遍的，也因这种方式既简单又易操作。
整体热处理的过程，将钢轨置于加热放在820-835摄氏度的加热炉中进行加热，放在常温下要进行冷却一段时间，在进行快冷，淬火之后要继续进行加热两个小时。
整体热处理的这种方式，比较适合大规模的生产场地，也因为这种传统的方式操作较容易，操作过于简单，就会严重的影响到钢轨的质量，成本也会因此增加，生产效率达不到很高的效率，也会容易造成环境污染。
（二）钢轨的离线轨头淬火的处理方式
从字面上来说，就是在钢轨的轨头进行加热，这种工艺的优点在于生产比较方便，不易受机器设备的限制，最主要的还是，投入的资金较少，工艺的质量很高，工作效率也会得到很大的提高，钢轨的磨损比也会因此减低。
钢轨的离线轨头淬火的缺点是，因就是对钢轨头进行加热、冷却，但忽视了钢轨头与轨腰的连接处，及容易发生断裂、特别是在压力过大的时候，及容易发生事故。
（三）钢轨的在线轨头余热淬火
随着经济的不断发展，我国的冶炼技术也随之变得更加完善，这样会使钢轨在冶炼的时候，会大大的提高钢轨的质量，也会使钢轨含钢的纯净度得到相应的提升，也为钢轨的在线轨头的余热淬火技术奠定非常好的基础。
在线淬火的优点就在于：生产效率很高，成本得到了很好的控制，钢轨的质量也得到很大的保证，这种技术也被国家或企业逐渐被大家使用，但缺点就在于是使用的不管是设备还是在操作过程中都比较复杂，在设备投资也比较高。
六、贝氏体的钢轨的热处理方法
贝氏体钢轨有三种方式可以选择：一是可以直接得到的贝氏体组织，但是又不必采用等温淬火，二是去找到一种特殊的等温淬火介质，来进行获取贝氏体钢轨，三是选择一种比较特别的合金元素用来提高贝氏体钢轨中的渗透性，使在正火的时候直接获取到的贝氏体组织。
这三种方式也表明了人们在研制钢轨的时候，是要通过不断地努力才研制出最满足铁路对钢轨的要求，使其铁路带来更多的经济效益。
七、贝氏体铁轨在铁路中的应用
在经济的带动下，我国也越来越重视铁路运输，而钢轨是铁路中的中重要的组成部分。
人们通过不懈的努力下，研制出了符合铁路对钢轨的一切要求，那就是贝氏体钢轨，也被大家誉为“21世纪钢轨”现在也被各个国家所研制出来，并积极的投入到铁路运输中，相信因贝氏体钢轨的加入，铁路运输能更好的发展下去，能为社会带来更大的经济效益。
在研制出了贝氏体钢轨的时候，也将表示铁路事业会更好的发展下去，贝氏体钢轨的耐磨性很高、抗压强度也好，最主要的还是它在成本也能更好的控制，不必浪费太多的原材料。
因此，在与淬火珠光体的钢轨相比，贝氏体的不管是在强韧度或抗压能力上都有明显的优势，研究人员还经过不断的探索下，还发现了贝氏体钢轨在成本上，也比其他的钢轨要低，这一研究表明，贝氏体钢轨更适合铁路，具有很好的应用前景。
结语：
随着经济的不断发展，铁路运输也成为了当前重要的运输方式之一。
铁路的高速发展是离不开钢轨的功劳的，然而在钢轨在热处理方法上，为了以后的铁路事业，奠定了更好的基础。
然而在对于铁路的使用材料方面，也越来越被大家所重视，为了保证铁路运输，有效的发展下去，也能为我国带来更好的经济效益。
作为铁路钢轨的用钢问题来说，钢轨的热处理成为了国家及企业十分重视的问题。