一種合金鋼及其熱處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及合金鋼熱處理技術領域，具體是一種KQ18合金鋼及其熱處理工藝。
【背景技術】
[0002] 目前合金鋼徹叉的使用壽命大約在年通過總重2億噸，其實在使用壽命達到2億噸 的時候屯、軌磨耗還遠遠沒有達到重傷的要求，而是翼軌的磨耗達到重傷標準而不得不提前 下道，徹叉翼軌的磨耗是制約徹叉使用壽命的主要原因，而徹叉翼軌的磨耗主要是因為合 金鋼的低強度、低初性、氨脆性大、高殘奧導致的。
[0003] 氨進入鋼中的主要途徑是在冶煉過程中，氨損傷的主要形式是氨致脆化，即氨致 塑性、初性降低，也稱之為氨脆。TB/T2：344-2012《43kg/m-75kg/m鋼軌訂貨技術條件》中 6.2.3規定鋼水氨含量不應大于2.5ppm，鐵總科技【2013】143號《U20Mn2SiCrNiMo貝氏體鋼 軌暫行技術條件》6.2.4規定鋼水氨含量不應大于2.化pm。
[0004] 殘余奧氏體是未能完成貝氏體轉變而保留到室溫的奧氏體。殘余奧氏體硬度低， 應變后誘發馬氏體相變脆性大，能促進裂紋的萌生和擴展。現行鋼軌及徹叉標準均未對殘 余奧氏體含量進行規定。既有的合金鋼屯、軌材料殘余奧氏體含量均在10%-20%，如此高比 例的殘余奧氏體直接導致屯、軌材料大量出現麻點、剝落、延遲斷裂等失效現象，大幅降低徹 叉使用壽命，增加行車安全隱患。
[0005] 針對上述出現的問題，本發明提供了應用于鐵路道岔徹叉的KQ18合金鋼及其熱處 理工藝，可W有效降低鋼材氨脆和殘余奧氏體含量，具有高強度、高初性、氨脆性小、低殘奧 的特性，滿足鐵路徹叉的使用要求。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的問題是:克服現有技術的不足，提供一種機械強度高，耐磨性好， 氨脆性小，殘余奧氏體含量小的KQ18合金鋼。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種KQ18合金鋼，包括如下重量 百分比的化學組分：C: 0.14-0.22%; Si :0.7-1.3% ;Mn :1.6-2.5% ;Mo :1.2-1.4% ;S: < 0.03% ;P: <0.03%;余量為化和不可避免的雜質。
[000引進一步地，包括如下重量百分比的化學組分:C:0.18%;Si:1.0%;Mn:2.2%;Mo: 1.3%;S:0.02%;P:0.02%;余量為化和不可避免的雜質。
[0009]進一步地，所述KQ18合金鋼的機械性能：抗拉強度> 1300Mpa;屈服強度> llOOMpa;延伸率>10% ;斷面率>50% ;20°C時沖擊初性ak含70J/cm2，-20°C時沖擊初性ak 含60Jc/m，-40°C時沖擊初性ak^55J/cm ;洛氏硬度皿C為40-45;氨含量<0.1 ppm;殘余 奧氏體含量〇.79%-2.67%。
[0010]本發明還提供了上述KQ18合金鋼的熱處理工藝，包括如下步驟：
[0011] (1)均勻加熱到900-950°C，保溫3-地，得到奧氏體；
[0012] (2)緩慢開啟爐口，將爐口開至1/4處，降溫到600-650°C后，關閉爐口，保溫3-化， 得到珠光體；
[0013] (3)緩慢開啟爐口，將爐口開至處，降溫到300-400°C后，關閉爐口，保溫2-4h， 開啟爐口，空冷至常溫，得到下貝氏體。
[0014] 進一步地，所述步驟(1)中均勻加熱到920°C，保溫3.化。
[0015] 進一步地，所述步驟(2)中降溫到62(TC，保溫地。
[0016] 進一步地，所述步驟(3)中降溫到360°C，保溫化。
[0017] 本發明還提供了上述KQ18合金鋼在制造鐵路道岔徹叉中的應用。
[0018] 本發明具有的優點和積極效果是：
[0019] (1)本發明KQ18合金鋼的機械強度高，耐磨性好，氨脆性小，氨含量檢驗結果小于 O.lppm，遠低于現行相關標準的技術要求，其殘余奧氏體含量在0.79%-2.67%之間，遠低 于既有屯、軌材料。
[0020] (2)本發明KQ18合金鋼用于徹叉翼軌與屯、軌的制造，使徹叉最薄弱的屯、軌軌頭寬 10-50mm斷面范圍內屯、軌和翼軌強度等級匹配，共同承受輪載，使用壽命達到年通過總重4 億噸。
[0021] (3)本發明KQ18合金鋼的熱處理工藝簡單，易于操作，生產成本低。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發明KQ18合金鋼的熱處理工藝的示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 實施例一
[0024] 一種KQ18合金鋼，包括如下重量百分比的化學組分：C: 0.18 % ; Si :1.0% ;Mn: 2.2%;M〇:1.3%;S:0.02%;P:0.02%;余量為化和不可避免的雜質。
[00巧]上述KQ18合金鋼的熱處理工藝，包括如下步驟：
[0026] (1)均勻加熱到920°C，保溫3.化，得到奧氏體；
[0027] (2)緩慢開啟爐口，將爐口開至1/4處，降溫到620°C后，關閉爐口，保溫地，得到珠 光體；
[00%] (3)緩慢開啟爐口，將爐口開至處，降溫到360°c后，關閉爐口，保溫化，開啟爐 Π ，空冷至常溫，得到下貝氏體。
[0029] 本實施例中的KQ18合金鋼的機械性能見表1。
[0030] 實施例二
[0031] 一種KQ18合金鋼，包括如下重量百分比的化學組分：C:0.14% ;Si:0.7% ;Mn: 1.6%;M〇:1.2%;S:0.03%;P:0.03%;余量為化和不可避免的雜質。
[0032] 上述KQ18合金鋼的熱處理工藝，包括如下步驟：
[0033] (1)均勻加熱到900°C，保溫化，得到奧氏體；
[0034] (2)緩慢開啟爐口，將爐口開至1/4處，降溫到650°C后，關閉爐口，保溫化，得到珠 光體；
[0035] (3)緩慢開啟爐口，將爐口開至處，降溫到300°C后，關閉爐口，保溫化，開啟爐 Π ，空冷至常溫，得到下貝氏體。
[0036] 本實施例中的KQ18合金鋼的機械性能見表1。
[0037] 實施例Ξ
[003引一種KQ18合金鋼，包括如下重量百分比的化學組分：C: 0.22 % ; Si :1.3% ;Mn: 2.5%;M0:1.4%;S:0.03%;P:0.03%;余量為化和不可避免的雜質。
[0039] 上述KQ18合金鋼的熱處理工藝，包括如下步驟：
[0040] (1)均勻加熱到950°C，保溫地，得到奧氏體；
[0041] (2)緩慢開啟爐口，將爐口開至1/4處，降溫到600°C后，關閉爐口，保溫化，得到珠 光體；
[0042] (3)緩慢開啟爐口，將爐口開至處，降溫到400°C后，關閉爐口，保溫地，開啟爐 Π ，空冷至常溫，得到下貝氏體。
[0043] 本實施例中的KQ18合金鋼的機械性能見表1。
[0044] 表1 KQ18合金鋼經不同熱處理工藝的機械性能 Γ 004.^1
[0046] 綜上可知，本發明個實施例中KQ18合金鋼的機械性能抗拉強度>1300Mpa，屈服強 度 > 11 OOMpa，延伸率> 10 %，斷面率 > 50 %，沖擊初性ak 含 70J/c nf (20 °C )含 60 Jc/nf (-20 °C)含55J/cm2(-40°C)，洛氏硬度HRC40-45,氨含量<0.1郵m，殘余奧氏體含量0.79%- 2.67%。本發明KQ18合金鋼的熱處理工藝，可W有效降低鋼材氨脆和殘余奧氏體含量，具有 高強度、高初性、氨脆性小、低殘奧的特性，滿足鐵路徹叉的使用要求。
[0047] W上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實例，不 能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均 應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1. 一種KQ18合金鋼，其特征在于：包括如下重量百分比的化學組分：C:0.14-0.22% ; Si:0.7-1.3%;Mn:1.6-2.5%;Mo:1.2-1.4% ;S: <0·03%;Ρ: <0.03%;余量為Fe和不可避 免的雜質。2. 根據權利要求1所述的一種KQ18合金鋼，其特征在于:包括如下重量百分比的化學組 分：C:0.18% ;Si:1.0% ;Mn:2.2% ;M〇:1.3%;S:0.02% ;Ρ:0·02% ;余量為Fe和不可避免的 雜質。3. 根據權利要求1或2所述的一種KQ18合金鋼，其特征在于:所述KQ18合金鋼的機械性 能:抗拉強度>1300Mpa;屈服強度>1100Mpa;延伸率>10%;斷面率>50%;20°C時沖擊韌 性ak g 70 J/c m2，-20 °C時沖擊韌性ak g 60 Jc/ m2，-40 °C時沖擊韌性ak g 55 J/c m2;洛氏硬度 HRC為40-45;氫含量<0. lppm;殘余奧氏體含量0.79%-2.67%。4. 一種如權利要求3所述的KQ18合金鋼的熱處理工藝，其特征在于:包括如下步驟： (1) 均勻加熱到900-950 °C，保溫3-4h，得到奧氏體； (2) 緩慢開啟爐門，將爐門開至1/4處，降溫到600-650°C后，關閉爐門，保溫3-5h，得到 珠光體； (3) 緩慢開啟爐門，將爐門開至1/3處，降溫到300-400°C后，關閉爐門，保溫2-4h，開啟 爐門，空冷至常溫，得到下貝氏體。5. 根據權利要求4所述的一種KQ18合金鋼的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟（1)中 均勻加熱到920°C，保溫3.5h。6. 根據權利要求4所述的一種KQ18合金鋼的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(2)中 降溫到620 C，保溫4h。7. 根據權利要求4所述的一種KQ18合金鋼的熱處理工藝，其特征在于：所述步驟(3)中 降溫到360 C，保溫3h。8. -種如權利要求1所述的KQ18合金鋼在制造鐵路道岔轍叉中的應用。
【專利摘要】本發明提供了一種KQ18合金鋼，屬于合金鋼熱處理技術領域，包括如下重量百分比的化學組分：C：0.14-0.22％；Si：0.7-1.3％；Mn：1.6-2.5％；Mo1.2-1.4％；S：≤0.03％；P：≤0.03％；余量為Fe和不可避免的雜質。本發明還提供了上述KQ18合金鋼的熱處理工藝，包括如下步驟：(1)均勻加熱到900-950℃，保溫3-4h，得到奧氏體；(2)緩慢開啟爐門，將爐門開至1/4處，降溫到600-650℃后，關閉爐門，保溫3-5h，得到珠光體；(3)緩慢開啟爐門，將爐門開至1/3處，降溫到300-400℃后，關閉爐門，保溫2-4h，開啟爐門，空冷至常溫，得到下貝氏體。本發明KQ18合金鋼耐磨性好，氫脆性小，殘余奧氏體含量小；本發明KQ18合金鋼的熱處理工藝簡單，易于操作，生產成本低。
【IPC分類】C21D6/00, C22C38/12, C22C38/02, E01B7/10, C22C38/04
【公開號】CN105586528
【申請號】CN201510970904
【發明人】張喜鵬, 張春生, 張喜艷
【申請人】天津市東達偉業機車車輛有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月18日