省科技进步奖获奖答辩.PPT
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★ U75V组装心轨的化学成分为：C:0.71-0.8，Mn:0.7-1.05，Si：0.500.80，P≤0.03，S≤0.03，V：0.04-0.12，Nb:≤0.01。
★ 锻造合金钢心轨：C:0.3-0.35，Mn:1.2-1.4，Si：0.80-1，P≤0.03， S≤0.03，Cr：1-1.2，Mo:0.15-0.3。
路正常情况下每年更换2次。
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▲ 价格较贵（60Kg12号为例）
★高锰钢铸造心轨，一般售价为5000元/个。 ★钢轨组合式心轨，一般售价为6000元/个。 ★锻造合金钢心轨，一般售价为7000元/个。
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由于上述因素的影响，造成铁路的建设成本尤其是维护成本很高， 严重影响铁路部门的经济效益。 2 对社会效益的影响
心轨
● 心轨示意图：
岔跟轨
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3 心轨的种类
按其结构形式分为：
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●固定式心轨：心轨在固定状态下即可实现其功能。
●可动式心轨：心轨通过移动来实现其功能。
按其制造形式分为：
●铸造心轨：采用铸造高锰钢制造的心轨。
使用寿命：列车通过量≥4亿吨。
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★ 由于轨道线路分支或交叉的原因，产生较大的侧向力。
■ 对铁路运营效果的影响
1 对经济效益的影响
▲心轨使用寿命较短
★铸造心轨：平均使用寿命一般为列车通过量1亿吨左右，繁忙线路正常情
况下每年更换4次。
★钢轨组合式心轨：平均使用寿命一般为列车通过量1.5亿吨左右，繁忙线
路正常情况下每年更换3次。
★锻造合金钢心轨：平均使用寿命一般为列车通过量2.5亿吨左右，繁忙线
■ 制造工艺因素的决定
★ 铸造心轨主要工艺：电弧炉冶炼+奥氏体化处理+爆炸硬化。 ★ 组装心轨主要工艺：电弧炉冶炼+精炼+表面淬火处理。 ★ 合金钢心轨主要工艺：电弧炉冶炼+锻造+正回火处理
■组织状态因素的决定
★ 铸造心轨的组织状态：奥氏体。 ★ 组装心轨的组织状态：珠光体。 ★ 合金钢心轨的组织状态：片状贝氏体。
1、化学成份含碳量较高，合金含量较少； 2、制造工艺相对比较落后，尤其是材料的纯净度较差； 3、金相组织与产品的工作状况和受力状况不相适宜。
造成心轨性能较差、性能离散度较大。
导致心轨的使用寿命较短。
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2 目前国内心轨的使用寿命及其占有量：
●钢轨组合式心轨：采用普通钢轨制造的心轨。
●锻造合金钢心轨：采用锻造合金钢制造的心轨。
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4 心轨在铁路运输中的作用及其重要意义：
■ 对安全性的影响
心轨在铁路道岔中的功能作用及其结构形式，决定了心轨对铁路运输的 安全性、可靠性具有极其重要的影响，以下数据可以充分证明这个问题：
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结论：由此可见由于心轨原因造成的安全事故均要因素。
其客观原因是：
★ 由于有害空间的影响，列车轮缘给心轨造成巨大的冲击力。
★ 心轨尖部承压面积较小，单位压力过大。
铁路道岔结构示意图
心轨
●由图可以看出，心轨在铁路道岔中的功能和作用是使列车轨道进行分岔、
合并或交叉，从而使铁路列车实现相应的功能。
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2 心轨的结构形式
● 心轨的在铁路道岔中的位置示意图如下：
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翼轨
有害空间
■ 铸造心轨：列车通过量1亿吨，占60%左右。 ■ 组装心轨：列车通过量2亿吨，占30%左右。 ■ 锻造合金钢心轨：列车通过量2.5亿吨，占8%左右。
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▲ 化学成分状况：碳含量低≤0.28%，合金含量高≥5%。 ▲ 组织状态：粒状贝氏体≥95%。 ▲ 主要制造工艺：精炼+电渣+锻造+正回火。 ▲主要性能指标：σb≥1400Mpa，硬度:42HRc，Ak≥100 J/CM2 ▲。
▲ 2010年某路局（A）共发生安全事故76起，其中由于辙叉原因造成的安
全事故为12起，占安全事故总数的15.79%，而由于心轨原因所造成的安全 事故为9起，占安全事故总数的11.84%。
▲ 2010年某路局（B）共发生安全事故42起，其中由于辙叉原因造成的安
全事故为9起，占安全事故总数的21.43%，而由于心轨原因所造成的安全事 故为7起，占安全事故总数的16.67%。
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■产品性能因素的决定
性能 铸造心轨 组装心轨 合金钢心轨
国内常用心轨的主要性能情况
(σb/MPa)
硬度
740
HRB550
1000
HRc35
1280
HRc40
(J/CM2) 145 60 80
结论：由
上 述 可 以 看 出 ：
山东省科技进步奖
答辩材料
项目名称：高性能粒状贝氏体心轨钢及其制造技术 答辩人：曹衍学
2011-07-23
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1 心轨的功能作用
● 心轨是铁路道岔中的一个最核心、最关键的部件，如下图所示：
★影响铁路运输的安全性和可靠性 ★影响铁路运输秩序 ★引起社会公众的抱怨 ★影响重要紧急任务的完成
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1 心轨损坏的内在原因
■化学成分因素的决定
★ 高锰钢的化学成分为：C:0.95-1.35，Mn:11.0-14.0，Si：0.30-0.80 ，P≤0.07，S≤0.035，并保持Mn/ C比大于或等于10。
★ 锻造合金钢心轨：C:0.3-0.35，Mn:1.2-1.4，Si：0.80-1，P≤0.03， S≤0.03，Cr：1-1.2，Mo:0.15-0.3。
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★高锰钢铸造心轨，一般售价为5000元/个。 ★钢轨组合式心轨，一般售价为6000元/个。 ★锻造合金钢心轨，一般售价为7000元/个。
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由于上述因素的影响，造成铁路的建设成本尤其是维护成本很高， 严重影响铁路部门的经济效益。 2 对社会效益的影响
心轨
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3 心轨的种类
按其结构形式分为：
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●固定式心轨：心轨在固定状态下即可实现其功能。
●可动式心轨：心轨通过移动来实现其功能。
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●铸造心轨：采用铸造高锰钢制造的心轨。
使用寿命：列车通过量≥4亿吨。
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★ 由于轨道线路分支或交叉的原因，产生较大的侧向力。
■ 对铁路运营效果的影响
1 对经济效益的影响
▲心轨使用寿命较短
★铸造心轨：平均使用寿命一般为列车通过量1亿吨左右，繁忙线路正常情
况下每年更换4次。
★钢轨组合式心轨：平均使用寿命一般为列车通过量1.5亿吨左右，繁忙线
路正常情况下每年更换3次。
★锻造合金钢心轨：平均使用寿命一般为列车通过量2.5亿吨左右，繁忙线
■ 制造工艺因素的决定
★ 铸造心轨主要工艺：电弧炉冶炼+奥氏体化处理+爆炸硬化。 ★ 组装心轨主要工艺：电弧炉冶炼+精炼+表面淬火处理。 ★ 合金钢心轨主要工艺：电弧炉冶炼+锻造+正回火处理
■组织状态因素的决定
★ 铸造心轨的组织状态：奥氏体。 ★ 组装心轨的组织状态：珠光体。 ★ 合金钢心轨的组织状态：片状贝氏体。
1、化学成份含碳量较高，合金含量较少； 2、制造工艺相对比较落后，尤其是材料的纯净度较差； 3、金相组织与产品的工作状况和受力状况不相适宜。
造成心轨性能较差、性能离散度较大。
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■ 对安全性的影响
心轨在铁路道岔中的功能作用及其结构形式，决定了心轨对铁路运输的 安全性、可靠性具有极其重要的影响，以下数据可以充分证明这个问题：
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★ 心轨尖部承压面积较小，单位压力过大。
铁路道岔结构示意图
心轨
●由图可以看出，心轨在铁路道岔中的功能和作用是使列车轨道进行分岔、
合并或交叉，从而使铁路列车实现相应的功能。
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● 心轨的在铁路道岔中的位置示意图如下：
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有害空间
■ 铸造心轨：列车通过量1亿吨，占60%左右。 ■ 组装心轨：列车通过量2亿吨，占30%左右。 ■ 锻造合金钢心轨：列车通过量2.5亿吨，占8%左右。
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▲ 化学成分状况：碳含量低≤0.28%，合金含量高≥5%。 ▲ 组织状态：粒状贝氏体≥95%。 ▲ 主要制造工艺：精炼+电渣+锻造+正回火。 ▲主要性能指标：σb≥1400Mpa，硬度:42HRc，Ak≥100 J/CM2 ▲。
▲ 2010年某路局（A）共发生安全事故76起，其中由于辙叉原因造成的安
全事故为12起，占安全事故总数的15.79%，而由于心轨原因所造成的安全 事故为9起，占安全事故总数的11.84%。
▲ 2010年某路局（B）共发生安全事故42起，其中由于辙叉原因造成的安
全事故为9起，占安全事故总数的21.43%，而由于心轨原因所造成的安全事 故为7起，占安全事故总数的16.67%。
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■产品性能因素的决定
性能 铸造心轨 组装心轨 合金钢心轨
国内常用心轨的主要性能情况
(σb/MPa)
硬度
740
HRB550
1000
HRc35
1280
HRc40
(J/CM2) 145 60 80
结论：由
上 述 可 以 看 出 ：
山东省科技进步奖
答辩材料
项目名称：高性能粒状贝氏体心轨钢及其制造技术 答辩人：曹衍学
2011-07-23
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1 心轨的功能作用
● 心轨是铁路道岔中的一个最核心、最关键的部件，如下图所示：
★影响铁路运输的安全性和可靠性 ★影响铁路运输秩序 ★引起社会公众的抱怨 ★影响重要紧急任务的完成
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1 心轨损坏的内在原因
■化学成分因素的决定
★ 高锰钢的化学成分为：C:0.95-1.35，Mn:11.0-14.0，Si：0.30-0.80 ，P≤0.07，S≤0.035，并保持Mn/ C比大于或等于10。