高速铁路铁轨限位器的加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及高速铁路铁轨限位器的加工工艺，所述铁轨限位器中各元素成分的质量百分比为：碳4.3％

【技术实现步骤摘要】
高速铁路铁轨限位器的加工工艺


[0001]本专利技术涉及铁路铁路道岔配件生产
，尤其是涉及高速铁路铁轨限位器的加工工艺。

技术介绍

[0002]火车道岔是铁路轨道结构的重要组成部件，是机车车辆的车轮从—股铁轨转到另一股铁轨所需要的特殊设备。道岔铁轨在机车通过时将受到巨大的车轮冲击载荷，此时除了受到的静载荷大大增加外，还将承受铁轨上最大的动载荷,工作条件极为苛刻。因此，为保证火车道岔铁轨长期、稳定、安全地运行，火车道岔用钢必须具备优良的综合性能。
[0003]现有铁路道岔配件均采用球墨铸铁浇注而成，以使其具有硬度高、韧性好等优良的性能，但是普通的铁轨限位器存在防冻抗断裂功能较差的问题，因而不能应用于高寒地带的轨道交通或铁路轨道，因此需要对其制备方法进行改进，以获得具有较高耐低温冲击性能的道岔配件。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的高速铁路铁轨限位器的加工工艺。
[0005]为达到本专利技术之目的，采用如下技术方案：
[0006]高速铁路铁轨限位器的加工工艺，所述铁轨限位器中各元素成分的质量百分比为：碳4.3％
‑
4.7％、硅2.3％
‑
2.5％、镍0.5％
‑
0.7％、铝0.01％
‑
0.06％、镁0.02％
‑
0.03％、锰≤0.2％、磷≤0.02％、硫≤0.01％、余量为铁；
[0007]其制备方法具体包括以下步骤：
[0008]将优质生铁、含碳素钢成分的废钢、镍锭和铝锭加入中频感应电炉中，熔炼过程中保证铁水的温度在1450
‑
1500℃，制得化学成分合格的铁水；
[0009]在上端和底部均安装有带过滤器的集渣袋的球化包内加入铁水总量0.3％
‑
0.5％的孕育剂，采用侵入式喷枪，以天然气为载体往球化包内喷入钝化颗粒镁，并向球化包内连续稳定的引入铁水，球化包内的压强设置为7
×
105MPa
‑8×
105MPa；
[0010]完成球化处理和包内孕育处理后，将铁水引入注型腔内浇注，得铸件；将铸件升温870
‑
900℃，保温2
‑
4h，以3
‑
4℃/min的速度降温至720
‑
740℃，保温3
‑
5h，空冷至室温；将空冷后的铸件升温至870
‑
900℃，以8
‑
10℃/min的速度降温至550
‑
600℃，保温2
‑
7小时；再以0.8
‑
1.3℃/min的速度降温至200
‑
250℃，空冷至室温，以消除应力，得铁轨限位器。
[0011]优选的，所述铁轨限位器中各元素成分的质量百分比为：碳4.5％、硅2.4％、镍0.6％、铝0.035％、镁0.025％、锰≤0.2％、磷≤0.02％、硫≤0.01％、余量为铁；
[0012]优选的，所述孕育剂中各元素成分的质量百分比为：硅：35％
‑
45％、钡0.5％
‑
0.6％，余量为铁。
[0013]优选的，所述优质生铁和含碳素钢成分的废钢的重量比为3
‑
4：7
‑
9。
[0014]优选的，所述镁颗粒的粒度为0.1
‑
0.3mm。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]1、本专利技术通过在原材料中加入适量的铝锭，铝锭会与铁水中的氧气反应生产致密氧化薄膜，从而可以提高铁路道岔配件的耐腐蚀性，同时铝锭与铁水中的氧气反应，可以进一步降低铁水中氧气的含量，在进行球化时，喷入的镁大部分用于脱硫，从而可以降低镁的使用量，提高镁的利用率，进而可以对铁水进行深度脱硫，降低硫的含量的镁的残留量，提高球化率，增加石墨球的数量和圆整度，进而提高铁素体的含量，使得铁轨限位器配件的强度和耐低温冲击性能均得到提高，同时也降低了成本。
[0017]2、本专利技术通过在球化包内进行加压，从而可以将镁的沸点提高至1300℃
‑
1450℃，在这样的压力下加镁，就可以降低镁的气化速率，避免镁快速气化导致铁水剧烈沸腾发生铁水外溅的现象，一方面可以增加镁与铁水的接触时间，提高镁的吸收率，降低镁的残留量，进而提高球化效果；另一方面可以提高操作的安全性，同时通过以天然气为载体喷入镁，天然气可以与铁水中的氧气反应，从而可以进一步提高镁的利用率，降低镁的使用量。
[0018]3、本专利技术通过在球化包的顶部和底部均设置带过滤器的集渣袋，从而可以对球化之前和球化后的铁水进行过滤出渣，进而可以降低铁水中的夹渣量，提高铁轨限位器的抗拉强度。
[0019]4、本专利技术通过采用含有适量钡的孕育剂，从而可以增加石墨形核核心数量，细化球状石墨，提高球状石墨的圆整度；同时可以促使共晶团细化，减小共晶团间的偏析程度，提高铁轨限位器的伸长率和耐冲击力。
[0020]5、本专利技术通过合理设置加热温度、保温时间、冷却速率及方式对铸件进行热处理，从而可以进一步降低珠光体的含量，提高铁素体的含量，进一步提高铁轨限位器的耐低温冲击性能。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。
[0022]本专利技术提供一种新型新型铁轨限位器的制备方法，其中所述新型铁轨限位器中各元素成分的质量百分比为：碳4.3％
‑
4.7％、硅2.3％
‑
2.5％、镍0.5％
‑
0.7％、铝0.01％
‑
0.06％、镁0.02％
‑
0.03％、锰≤0.2％、磷≤0.02％、硫≤0.01％、余量为铁。
[0023]其中将碳当量控制在4.3％
‑
4.7％，其相对于常规的制备方法来说含量有所提高，通过适当的提高碳当量可以增加铁水的流动性，有利于浇注成型和补缩，也有利用铁水形成铁素体，同时在退火过程中有利于基体组织中渗碳体和珠光体分解，从而获得较多的铁素体基体组织，进而提高新型铁轨限位器的低温耐冲击性和塑性。
[0024]将硅的量控制在2.3％
‑
2.5％、其相对于常规的制备方法来说含量有所下降，硅石是石墨化元素，适当量的硅有利于铁素体的形成，提高新型铁轨限位器的耐冲击性能，但是硅的含量过高时，新型铁轨限位器的脆性转变温度就会提高，从而导致新型铁轨限位器的耐冲击性能下降，这样就不能用于高寒地区了，因此本专利技术中适当降低了硅的量。
[0025]镍也具有一定的石墨化能力，因此在硅的量适当减少之后，可以适量增加镍的量
以促进铁素体的形成；同时加入一定量的镍还可以提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高速铁路铁轨限位器的加工工艺，其特征在于：所述铸造轨撑中各元素成分的质量百分比为：碳4.3％
‑
4.7％、硅2.3％
‑
2.5％、镍0.5％
‑
0.7％、铝0.01％
‑
0.06％、镁0.02％
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0.03％、锰≤0.2％、磷≤0.02％、硫≤0.01％、余量为铁；其制备方法具体包括以下步骤：将优质生铁、含碳素钢成分的废钢、镍锭和铝锭加入中频感应电炉中，熔炼过程中保证铁水的温度在1450
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1500℃，制得化学成分合格的铁水；在上端和底部均安装有带过滤器的集渣袋的球化包内加入铁水总量0.3％
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0.5％的孕育剂，采用侵入式喷枪，以天然气为载体往球化包内喷入钝化颗粒镁，并向球化包内连续稳定的引入铁水，球化包内的压强设置为7
×
105MPa
‑8×
105MPa；完成球化处理和包内孕育处理后，将铁水引入注型腔内浇注，得铸件；对铸件进行热处理，将铸件升温870
‑
900℃，保温2
‑
4h，以3
‑
4℃/min的速度降温至720
‑
740℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩奇峰，
申请(专利权)人：江苏金玉龙铁路器材有限公司，
类型：发明
国别省市：