專利名稱：高速鐵路車輛用合金鋼空心車軸材料的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼 空心車軸材料的熱處理方法。
背景技術(shù)：
高速鐵路是指最高運(yùn)行時速超過200km的鐵路，它不僅帶來傳統(tǒng)鐵路產(chǎn)業(yè)的振 興，還帶動其他產(chǎn)業(yè)的復(fù)興，促進(jìn)整個社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了滿足國內(nèi)日益增長的鐵路運(yùn)輸 需要，我國鐵路運(yùn)輸已多次提速。在時速低于160km時，鐵路車軸多為中碳鋼正火處理的實(shí) 心車軸，我國已具有相關(guān)技術(shù)。但在本發(fā)明公布之前，我國還不具備具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鐵 路高速(200公里/小時以上)車輛車軸制造技術(shù)。對于時速200km及200km以上的高速鐵路車輛用車軸，歐洲通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為 EN13261，給出的車軸材料有兩種EA1T和EA4T。其中EA4T是用于時速200km以上，其成分 為25CrMo ；另外，Alstom提供有法國車軸供貨的技術(shù)條件，意大利也有鐵道車輛用高疲勞 壽命和韌性的調(diào)質(zhì)處理車軸鋼的測試和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(UNI6787-71)，這兩份文件中所用車 軸材料成分均為30mCrMoV12。文件中均給出了化學(xué)成份和機(jī)械性能要求，但都沒有明確給 出制造車軸的關(guān)鍵熱處理工藝技術(shù)。本申請人曾于2010年5月24日就25CrMo合金鋼空 心車軸材料的熱處理方法申請了專利(申請?zhí)?01001088588. X)，本專利是針對高速鐵路 車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料的熱處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料的 熱處理方法。一種高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料的熱處理方法，其特征在 于，包括如下步驟(1)預(yù)處理將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至900 930°C，保溫3 5小時，空冷；(2)淬火將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至830 880°C， 保溫2 6小時，油淬；(3)回火將淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至620 650°C，保 溫5 8小時，空冷。本發(fā)明的有益效果采用本發(fā)明熱處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸軸坯其 強(qiáng)度、塑性、韌性及疲勞性能均滿足意大利標(biāo)準(zhǔn)UNI6787-71及法國車軸供貨的技術(shù)條件。 該發(fā)明為最終生產(chǎn)200公里/小時以上高速鐵路車輛用空心車軸提供了熱處理工藝的技術(shù) 保證。


圖1為熱處理后的30mCrMoV12合金鋼空心車軸半徑的二分之一處金相組織照片；圖2為熱處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸半徑的二分之一處透射電鏡照 片；圖3為熱處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸缺口疲勞試樣的缺口幾何形式示 意圖。
具體實(shí)施例方式下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明 以下實(shí)施例采用成分與潔凈度均符合法國車軸供貨技術(shù)條件的30NiCrMoV12 鋼，其成分見表 1。表130NiCrMoV12 鋼成分(wt% )
元素I C I Si I Mn I P I S Cr Ni I Cu I Mo I Y Al
最小0.26 芻 0.50 芻 芻 0.70 2.90 i 0.45 0.08i
最大0.31 .40 0.70 .015 .008 0.90 3.30 .20 0.55 0.13 .045實(shí)施例1首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至900°C，保溫4小時，空冷；然后 將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至860°C，保溫4小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至630°C，保溫8小時，空冷。實(shí)施例2首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至920°C，保溫3小時，空冷；然后 將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至870°C，保溫3小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至650°C，保溫7小時，空冷。實(shí)施例3首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至920°C，保溫4小時，空冷；然后 將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至840°C，保溫4小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至620°C，保溫7小時，空冷。實(shí)施例4首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至910°C，保溫4小時，空冷；然后 將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至840°C，保溫4小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至630°C，保溫6小時，空冷。實(shí)施例5首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至910°C，保溫4小時，空冷；然后 將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至860°C，保溫4小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至640°C，保溫5小時，空冷。實(shí)施例6首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至910°C，保溫5小時，空冷；然后將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至830°C，保溫5小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至620°C，保溫8小時，空冷。實(shí)施例7首先將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至930°C，保溫3小時，空冷；然后 將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至880°C，保溫2小時，油淬；最后將 淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至650°C，保溫5小時，空冷。

所用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸軸坯經(jīng)上述實(shí)施例熱處理工藝處理后的晶粒 度為8 9級，其強(qiáng)度、塑性、韌性及疲勞性能均滿足意大利標(biāo)準(zhǔn)UNI6787-71及法國車軸供 貨的技術(shù)條件。其車軸軸坯的微觀組織如圖1和圖2。光滑試樣疲勞強(qiáng)度和缺口試樣疲勞 強(qiáng)度(缺口試樣幾何見圖3)分別為545和425MPa，都優(yōu)于意大利的標(biāo)準(zhǔn)值(意大利標(biāo)準(zhǔn)中 光滑試樣疲勞強(qiáng)度和缺口試樣疲勞強(qiáng)度分別為510和340MPa)。
權(quán)利要求
1.一種高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料的熱處理方法，其特征在 于，包括如下步驟(1)預(yù)處理將30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至900 930°C，保溫3 5小 時，空冷；(2)淬火將預(yù)處理后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至830 880°C，保溫 2 6小時，油淬；(3)回火將淬火后的30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料加熱至620 650°C，保溫5 8小時，空冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路車輛用30MCrMoV12合金鋼空心車軸材料的熱處理 方法，其特征在于采用了預(yù)處理工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域的高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料的熱處理方法。本方法首先對高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸材料進(jìn)行900～930℃預(yù)處理，再經(jīng)830～880℃淬火，最后經(jīng)過620～650℃的回火，得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明所研制的高速鐵路車輛用30NiCrMoV12合金鋼空心車軸的力學(xué)性能均滿足意大利標(biāo)準(zhǔn)UNI6787-71及法國車軸供貨的技術(shù)條件，且優(yōu)于Alstom進(jìn)口軸的性能。
文檔編號C21D9/00GK102108436SQ201010601569
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者劉淑華, 劉韶慶, 周惠華, 張洪, 施惠基, 朱靜, 李輝, 林吉忠, 梁多多, 汝繼來, 潘濤, 穆恩生, 蒙元生, 蔡明春, 顧家琳, 魯天喜 申請人:清華大學(xué)