和谐型机车车轴技术规范

和谐型机车车轴技术规范（草案）1 范围本技术规范规定了铁路和谐型机车用车轴钢坯的技术要求、检验方法、检验规则、标志及质量证明书。

本技术规范规定了铁路和谐型机车用轧制或锻造的实心或空心车轴的技术要求、检验方法、检验规则、标志、质量证明书、包装及质量保证。

对于空心车轴，本技术规范仅适用于使用轧制或锻造车轴进行钻孔加工而成的空心车轴。

本技术规范适用于铁路和谐型机车用车轴钢坯及车轴的制造、订货和检验。

2 规范性引用文件下列文件对于本技术规范的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本技术规范。

GB/T 222—2006 钢的成品化学成分允许偏差GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法GB/T 226—1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T 228—2002 金属材料室温拉伸试验方法GB/T 229—2007 金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T 231.1—2002 金属布氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T 1979—2001 结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T 4336—2002 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)GB/T 6394—2002 金属平均晶粒度测定法GB/T 7736—2001 钢的低倍组织及缺陷超声波检验法GB/T 10561—2005 钢中非金属夹杂物含量的测定——标准评级图显微检测法GB/T 20066—2006 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法TB/T 1618—2001 机车车辆车轴超声波检验TB/T 1619—1998 机车车辆车轴磁粉探伤3 产品分类和谐型机车用车轴钢分为碳素钢及合金钢，碳素钢用JZW表示，J、Z和W分别为机车、轴和50的汉语拼音第一个字母，合金钢用HJZ表示，HJ和Z分别为合金和轴的汉语拼音第一个字母。

4 运用要求4.1 最大商业运营速度（km/h） 1604.2 轴重（t） 254.3 轨距 (mm) 14354.5 环境条件(℃) －45～+505 技术要求5.1化学成分5.1.1 化学成分是指钢的熔炼成分，每种成分的含量应符合表1的规定。

5.1.2 在钢坯或车轴上取样复验时，化学成分允许偏差应符合GB/T 222—2006的规定。

表1代号牌号C Mn Mo Cr Si P S Cu Ni V%JZW JZ50 0.47～0.570.60～0.90—≤0.300.17～0.37≤0.030≤0.030≤0.25≤0.30—HJZ1 25CrMoA 0.22～0.290.60～0.900.15～0.300.90～1.20≤0.40≤0.020≤0.015≤0.20≤0.25≤0.06HJZ2 30CrMoA 0.26～0.330.40～0.700.15～0.250.80～1.100.17～0.37≤0.020≤0.015≤0.20≤0.25≤0.06HJZ3 35CrMoA 0.32～0.400.40～0.700.15～0.250.80～1.100.17～0.37≤0.020≤0.015≤0.20≤0.25≤0.065.2 钢坯尺寸、外形、重量及允许偏差5.2.1 尺寸及允许偏差5.2.1.1 钢坯的截面尺寸及允许偏差应符合表2的规定。

5.2.1.2 钢坯的定尺或倍尺长度由供需双方协议商定，并在合同中注明。

其定尺或倍尺长度的允许偏差为L +800mm。

表2 单位为毫米截面尺寸允许偏差高度宽度250⨯250 ±4.0 +8.0 -5.0280⨯280 ±4.0 +8.0 -5.0300⨯300 ±5.0 +8.0 -6.0320⨯320 ±5.0 +8.0 -6.0φ270 +8.0 -3.05.2.2 外形5.2.2.1 方钢钢坯截面的角部应成圆弧形，其圆角半径应为公称边长的0.1～0.2倍。

经供需双方协议，可供应其它圆角半径的钢坯，并在合同中注明。

5.2.2.2 方钢钢坯在同一截面的对角线差（相对圆角之间距离）应小于高度公差带的70%。

5.2.2.3 方钢钢坯表面的凸凹度应分别小于相应高度或宽度公差带的50%。

5.2.2.4 圆钢钢坯在同一截面的直径差应小于直径公差带的70%。

5.2.2.5 钢坯弯曲度每米应小于5mm，总弯曲度应小于总长度的0.5%。

5.2.2.6 钢坯两端切斜度或突出部分应不大于公称边长或直径的20%。

5.2.2.7 剪切时，钢坯端部的压扁值应小于公称边长或直径的15%。

5.2.3 重量5.2.3.1 钢坯应按实际重量或理论重量交货。

按理论重量交货时，重量按下式计算：方钢：G=0.981×10-9×(25+L)a2⋅ρ（1）圆钢：G=πr2×10-9×(25+L)ρ（2）式(1)和式（2）中：G——每根钢坯的重量，kg；a——方钢钢坯截面公称边长，mm；L——定尺长度(或倍尺长度)或非定尺长度减25mm，mm；r——圆钢钢坯的半径，mm；ρ——钢的密度，7850 kg/m3；0.981——考虑方钢钢坯圆角半径和换算得出的系数。

5.2.3.2 钢坯的理论重量应符合表3的规定。

表3截面尺寸mm 理论重量kg/m250⨯250 481.3280⨯280 603.7300⨯300 693.1320⨯320 788.6φ270 449.45.3 钢坯的冶炼及轧制5.3.1 钢坯应采用碱性氧化转炉或电炉冶炼，并经真空脱气处理。

5.3.2 钢液中氢含量应不大于2.0×10-6，氧含量应不大于25×10-6。

5.3.3 碳素钢要求钢中残留铝应不小于0.015%。

5.3.4 钢坯应采用轧制或锻制等方法制造。

轧制钢坯从钢锭(以钢锭最小断面计算)到钢坯的压延比(面积比)应不小于6:1；锻制钢坯的锻压比(面积比)应不小于3.5:1。

5.3.5 轧制时，应严格控制钢锭加热温度，避免由于出现“过烧”或“过热”而产生其它的有害缺陷。

5.4 交货状态钢坯以热轧或锻制后经退火或高温回火状态交货，表面硬度应不大于229HBW。

5.5 力学性能5.5.1 碳素钢用经正火处理的样坯制成的试样，测出钢的力学性能应符合表4的规定。

表4代号牌号抗拉强度R mMPa下屈服强度R eLMPa断后伸长率A%断面收缩率Z%JZW JZ50 ≥610 ≥345 ≥20 ≥375.5.2 合金钢用经调质处理的样坯制成的试样，测出钢的力学性能应符合表5的规定，试样尺寸φ25mm或25mm⨯25mm。

表5代号牌号热处理工艺力学性能淬火回火抗拉强度R mMPa下屈服强度R eLMPa断后伸长率A%断面收缩率Z%冲击吸收功KU2J（常温）加热温度℃冷却剂加热温度℃冷却剂HJZ1 25CrMoA 850 油540 水、油≥650 ≥420 ≥20 ≥60四个试样平均值≥71 HJZ2 30CrMoA 880 油540 水、油≥650 ≥420 ≥20 ≥60四个试样平均值≥71 HJZ3 35CrMoA 850 油550 水、油≥680 ≥510 ≥19 ≥55四个试样平均值≥68 表中所列热处理温度允许调整范围：淬火为±15℃；回火为±50℃5.6 低倍组织5.6.1 钢坯的横向酸浸低倍试片上不应有白点、裂纹、残余缩孔、分层、气泡和夹杂（非金属和异金属）及翻皮等。

5.6.2 钢坯酸浸低倍组织中，一般疏松、中心疏松、锭型偏析及斑点状偏析级别应符合表6的规定。

表6代号一般疏松中心疏松锭型偏析斑点状偏析JZW ≤2.5 ≤2.5 ≤2.5 ≤2.0HJZ ≤1 ≤1.5 ≤2 不允许5.7 非金属夹杂物钢中非金属夹杂物级别应符合表7的规定。

表7代号A（硫化物类）B（氧化铝类） C（硅酸盐类）D(环状氧化物类) DS（单颗粒球状类）粗系细系粗系细系粗系细系粗系细系JZW ≤2 ≤2.5 ≤1.5 ≤2.5 ≤1.5 ≤2.5 ≤1.5 ≤2.01.5 HJZ ≤1.5 ≤2 ≤1.5 ≤2.0 ≤1.5 ≤2.0 ≤1.0 ≤1.55.8 晶粒度经样坯制成的试样，晶粒度应不低于6级，且最高与最低级别差不超过3级。

5.9 表面质量5.9.1 钢坯端面不应有缩孔残余、夹杂和分层。

5.9.2 钢坯表面不应有裂纹、结疤、夹杂、折叠及气泡，如有上述缺陷意应清除。

深度不超过2 mm的压痕、氧化铁皮脱落造成的麻点及深度不超过0.2mm的裂纹可不清除。

5.9.3 钢坯表面的清除应符合如下规定：a) 如用火焰清除钢坯表面缺陷时，应在钢坯温度不低于100 ℃状态下进行；b) 清除深度从钢坯实际尺寸算起应符合表8的规定，清理时要沿钢坯的长度方向进行，其边缘应圆滑过渡，清理的宽度与深度比应不少于6:1；c) 同一截面达到最大清除深度应不多于1处，清除深度大于5mm、小于最大清除的应不大于4处。

表8 单位为毫米截面尺寸清除深度φ270及≤300⨯300 ≤8＞300⨯300 ≤105.10 其他要求根据用户需要，经供需双方协商，也可规定其他项目的要求，并在合同中注明。

5.11 车轴锻造、热处理5.11.1 车轴制造单位，应根据车轴轴型，按表2选择钢坯的截面尺寸。

5.11.2 钢坯在锻造前应按本标准有关规定进行复验，复验合格后方可投入锻造。

5.11.3 钢坯下料应采用机械切割，不得使用火焰切割。

5.11.4 车轴锻造时应均匀加热钢坯，不得发生钢坯“过烧”或“过热”。

5.11.5 车轴应使用快锻机、水压机、精锻机及其配套的工艺装备进行锻造。

5.11.6 轴坯下料时，应预留带延长体试样的车轴。

每一热处理的批次中，带延长体试样的车轴应不少于5%～7%。

5.11.7 每根车轴锻造完毕后，应在热态下用钢印在车轴轮座处的外圆部位刻打锻造单位代号(内部加工的可不打)、锻造年月（分别用两位阿拉伯数字表示）、熔炼炉(罐)号（由钢坯制造单位自编，用阿拉伯数字表示）和锻造顺序号(轴号，用四位阿拉伯数字表示，从0001～9999循环刻打)等标记，其字高不小于14 mm，字深3mm左右。

5.11.8 碳素钢车轴的热处理工艺为一次正火和一次回火；合金钢车轴的热处理工艺为调质处理。

5.11.8.1 正火车轴加热到高于临界转变的适当温度后，在空气中均匀冷却，这种热处理称为正火。

可以用加强空气流通的方法加快冷却速度，但必须使车轴各部位均匀冷却。

正火时车轴的入炉温度应低于500 ℃，不允许使用台车炉。

5.11.8.2 调质淬火加高温回火通常称为调质。

将车轴加热到某一适当温度并保持一段时间，在淬冷介质中以适当速度均匀冷却，这种热处理称为淬火。

5.11.8.3 回火把经过正火的车轴重新缓慢加热到并保持在低于临界温度的适当温度，然后以适当的速度冷却，这种热处理称回火。