发布时间 : 星期日 文章道岔加工工艺培训 - 图文更新完毕开始阅读c58a1179647d27284b735155
线（连续冷却转变曲线）就可确定最佳冷却速度范围。研究试验表明，钢轨的最佳冷却速度为2.0~3.0℃/S。当冷却速度超过一定值时，就不能保证全为珠光体组织，而会出现贝氏体或马氏体。
对于U71Mn钢轨，当冷却速度为2.5℃/S时，在钢轨轨头内部锰偏析的部位易出现马氏体组织，这也是国外对热处理钢轨采用限制锰含量规定的原因（一般用于热处理钢轨的锰含量≤1.20%）。
对于U75V这样的微合金钢轨，要求冷却速度小（不然会出现马氏体组织）且范围窄，当以2.0~3.0℃/S的速度冷却时，既不会出现马氏体组织，又有较高的硬度值。因此采用喷风冷却比较合适。
（二）冷却方式的选择
钢轨热处理时，由于采用的冷却介质不同，加速冷却的方式也不同。用强冷却介质（水）时，必须采用间断冷却；用软介质（压缩空气、水雾、油、热水或添加缓冷剂的水）冷却，则采用连续冷却。
国内采用先风后雾，在组织转变阶段采用风冷，随后采用冷却速度可以调节的雾冷。这种方法既减少了压缩空气的消耗，又可避免轨头内部出现马氏体组织。铁路内部钢轨热处理生产线在进行喷风冷却技术改造时，应积极采用先风后雾的冷却方式，以最大限度地提高热处理钢轨的质量。下表为一组典型的喷风冷却工艺的参数。
喷风冷却工艺的参数 后喷雾冷却 喷风压力喷风前温喷风流量喷风后温MPa 度℃ m3/min 度℃ 风压MPa 水量L/h 0.20~0.22 770~790 22~24 520~540 0.13~0.15 340 综上所述，喷风冷却的冷速较缓，适用于钢轨热处理的冷却，但对标准碳素轨进行淬火时往往使轨头淬火层硬度达不到规定要求。若在钢轨中加入少量Cr、V、Nb等元素，则采用喷风冷却（冷却速度2.0~3.0℃/S）即可获得340HB~380HB高硬度。因此，在采用喷风冷却的同时，采用热处理专用钢种（含少量的Cr、V、Nb等元素）是最佳的配合，是国外积极采用的成熟技术，值得我们国家借鉴。
三、 热处理钢轨的变形及缩短
钢轨热处理除了要达到高的硬度和单一的细片状珠光体外，控制其变形是一个不可忽视的重要技术关键。
钢轨是一个异形断面的工件，在热处理过程中加热和冷却均会造成不均匀的变形 。自然冷却后的钢轨总是向轨头方向弯曲变形。这是因为轨头金属的热容量大且散热面积小，而轨底、轨腰的金属厚度小，散热面积大，所以先冷却，而轨头后冷却。由于轨头的冷却收缩，而将轨底拉向轨头方向，造成弯曲变形。因此，冷却后的变形钢轨必须矫直。
在采用中频预热的钢轨离线热处理过程中，为了控制和减少冷却过程中钢轨的拱翘变形，通常采用调整预热、加热温度和调整喷雾冷却水量的方法来进行。
解决钢轨热处理过程中出现侧向变形的办法也很简单：使钢轨轨头处于加热感应器和喷风、喷雾冷却器中心，保证钢轨加热和冷却均匀对称即可。
轨头淬火轨矫直后出现缩短是难以避免的。通常喷风冷却淬火轨的钢轨每25m平均缩短20mm，这一点应在铺设配轨时注意。
钢轨热处理设备
不同的钢轨热处理技术方案，需采用不同的设备，而设备的完整性和可靠
性，是保证钢轨热处理质量稳定性的基础。
钢轨热处理设备采用贯通式水平布置，主要由钢轨输送系统，钢轨压紧系统、预热感应器、加热感应器、冷却系统、调整系统组成。
钢轨经过钢轨输送系统的送料机构进行连续送进，经过全断面预热感应器和轨头加热感应器加热到规定温度后，进入冷却系统进行冷却淬火，再由送料机构送出，完成热处理过程。
1、 预热和加热装置
采用一定频率的可控硅中频电源通过预热和加热感应器，对钢轨进行全断面预热和加热。根据钢轨走行速度的不同，选用的功率不同。一般当钢轨走行速度为800mm/min时，选用两台250 kw的中频电源。感应器由空心水冷铜绕制，是预热和加热钢轨的重要组成部分，它的设计、制造是对工件进行正确加热的重要保证。预热感应器为桶式，以保证全断面加热。加热感应器设计成π字形（见下图），以保证轨头得到帽形加热层。
感应器示意图
2、 冷却装置
冷却是保证钢轨热处理质量的关键工序。为保证S-Q 工艺的正确实施，采用高效喷风嘴和单个可拆卸的喷雾冷却器。根据钢轨的化学成分和连续转变曲线确定所需冷却速度，通过调节风、水的压力和流量来确定冷却参数。冷却装置安装在冷却室内。喷风冷却装置由浮动装置所依托，与被冷却钢轨保持相对稳定的间距，使轨头的冷却稳定、均匀。
3、 钢轨输送系统
钢轨输送系统保证钢轨在热处理过程中均匀移动，不出现打滑、抖动和停止不走。
4、 钢轨矫直
一般采用三点弯曲法进行矫直。
道岔钢轨淬火件检验项目、检验器具及判定原则
一、道岔钢轨淬火件包括AT尖轨、心轨、翼轨、基本轨、护轨，淬火后检验的项目分别如下： 1.（AT）尖轨， 质量指标 检验方法 组别 检验项目 执行执行标准 技术要求 标准条款 10mm横断面淬火形状 50mm横断面淬火形状 10mm横断面淬火深度（a） 50mm横断面淬火深度（a） 50mm横断面淬火深度(b) 10mm横断面淬火硬度 50mm横断面淬火硬度 轨头表面硬度 脱碳层 跟端淬火层形状及尺寸 淬火层显微组织 轨头脱碳层深度 跟端横断面淬火深度 10mm断面显微组织 50mm断面显微组织 帽形 淬火形状及深度 硬度 TB/T 1779 3.2.2 3.2.4 TB/T 2635 4.5 TB/T 412 3.9.7 ≥8 GB/T 226 ≥6 HRC32.0-43.0 HBW298-401 ≤0.5/≤0.3 a. ≥10 b. ≥6 淬火索氏体，不得出现马氏体或明显的贝氏体组织 GB/T 230.1 GB/T 231.1 GB/T 224 TB/T 1779 GB/T 13298 2.（普通）尖轨，（可动心轨）辙叉长心轨、短心轨、叉跟尖轨 质量指标 执行组别 检验项目 标准技术要求 条款 轨头宽10mm横断面淬火形状 帽形 轨头宽50mm横断面淬火形状 轨头宽10mm横断面淬火深度淬火形状（a） ≥8 TB/T 及深度 轨头宽50mm横断面淬火深度1779 （a） 3.2.2 轨头宽50mm横断面淬火深度3.2.4 ≥6 (b) 轨头宽10mm横断面淬火硬度 TB/T HRC32.0-43.0 轨头宽50mm横断面淬火硬度 2635 硬度 4.5 轨头顶面表面硬度 HBW298-401 轨头宽10mm断面显微组织 淬火层显轨头宽50mm断面显微组织 微组织 3. （可动心轨）辙叉翼轨 组别 检验项目 淬火索氏体，不得出现马氏体或明显的贝氏体组织 检验方法 执行标准 GB/T 226 GB/T 230.1 GB/T 231.1 GB/T 13298 质量指标 检验方法 执行标准条款 横断面淬火形状 淬火形状断面淬火深度（a） 及深度 工作边淬火深度 断面淬火硬度 硬度 轨头表面硬度 淬火层显断面显微组织 微组织 4. 基本轨 TB/T 1779 3.2.2 3.2.4 TB/T 2635 4.5 技术要求 帽形 ≥8 ≥25 HRC32.0-43.0 HBW298-401 淬火索氏体，不得出现马氏体或明显的贝氏体组织 执行标准 GB/T 226 GB/T 230.1 GB/T 231.1 GB/T 13298 质量指标 组别 检验项目 执行标准 条款 技术要求 帽形 ≥8 ≥6 HRC32.0-43.0 HBW298-401 淬火索氏体，不得出现马氏体或明显的贝氏体组织 检验方法 执行标准 轨头横断面淬火形状 轨头横断面淬火深度淬火形状（a） 及深度 轨头横断面淬火深度TB/T 1779 (b) 3.2.2 3.2.4 轨头横断面淬火硬度 硬度 TB/T 2635 轨头顶面表面硬度 4.5 淬火层显轨头横断面显微组织 微组织 5. 道岔护轨 GB/T 226 GB/T 230.1 GB/T 231.1 GB/T 13298 质量指标 组别 检验项目 执行标准 条款 技术要求 检验方法 执行标准 GB/T 226 帽形 淬火形轨头横断面淬火形状 状及深轨头(b) ＞6 度 槽型钢工作边 ≥25 TB/T 1779 轨头 HBW298-401 工作边表面 3.2.2 槽型钢 硬度 HBW341-401 3.2.4 硬度 轨头 HRC32.0-43.0 横断面淬火槽型钢 A1：HRC37.0-43.0 TB/T 2635 层硬度 工作边 A4：≥34.0 HRC 4.5 淬火层轨头 淬火索氏体，不得出现横断面显微组显微组槽型钢 马氏体或明显的贝氏织 织 工作边 体组织 GB/T 230.1 GB/T 13298