一种用于制备铁路轨道用钢垫板的合金的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于制备铁路轨道用钢垫板的合金，以质量百分比计，其化学组成为：C 0.5-1.0，Si 0.2-0.8，Mn 0.2-0.6，Cr 1.7-2.0，Mg 0.03-0.06，Mo 0.3-0.55，Ni 0.1-0.3，P≤0.03，S≤0.03，B≤0.005，余量为Fe。由该合金制得的钢垫板的基体组织由马氏体和粒状贝氏体构成，具有良好的淬透性，力学性能优异，具有良好的截面硬度均匀性和极佳的耐冲击性能。
【专利说明】一种用于制备铁路轨道用钢垫板的合金
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属合金材料【技术领域】，具体涉及一种用于制备铁路轨道用钢垫板的 合金及其应用。
【背景技术】
[0002] 钢轨和轨枕之间的轨下垫板是轨道结构中的重要部件，在轮轨动力系统中起着重 要的承载和减振作用。现阶段，高铁扣件例如WJ-7、WJ_8型扣件等大多使用铁垫板，材质以 QT450-10为主，主要基体组织是铁素体。这类材质的铁垫板可以满足当前的一般性应用需 求。但随着重载高速铁路运输的发展，轴重日益增加，在钢轨重型化的同时，对垫板的减振 性能、耐冲击性能、使用寿命等提出了更高要求。寻求具有更佳性能的合金材质是目前该领 域的一个主要研究方向。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种用于制备铁路轨道用钢垫板的合金。该合金组成配方 合理，含有元素C、Si、Mn、Cr、Mg、Mo、Ni、P、S、B和Fe,由其制得的钢垫板具有良好的淬透 性，力学性能优异，具有良好的截面硬度均匀性和极佳的耐冲击性能。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0005] -种用于制备铁路轨道用钢垫板的合金，以质量百分比（％)计，其化学组成如 下：CO. 5-1. 0,SiO. 2-0. 8,MnO. 2-0. 6,CrL7-2. 0,MgO. 03-0. 06,MoO. 3-0. 55,NiO. 1-0. 3， P彡 0· 03,S彡 0· 03,B彡 0· 005,余量为Fe。
[0006] 合金材料的配制对本领域技术人员而言属于普通技术常识。示例性地，为配制上 述合金，可先将高炉铁水引入到脱碳炉中，加入适量脱磷料，在供氧条件下进行脱碳处理， 得到铸钢液，然后将铸钢液引入到钢包中，按照前述合金含量正确加入合金化原料，进行合 金化。在配制过程中，可采用例如直读式光谱分析仪等设备检测合金液体的元素组成。
[0007] 本发明的合金可用于制备铁路轨道用钢垫板。因此，本发明的目的还在于提供上 述合金在制备铁路轨道用钢垫板中的应用。
[0008] 优选地，利用本发明的合金制备铁路轨道用钢垫板，包括以下步骤：
[0009] (1)配制具有上述组成的合金液；
[0010] (2)将合金液引入到模具中，待冷却凝固后形成铸件；
[0011] (3)将铸件在热处理炉中加热至800-920°C，保温10-30min，然后以0· 01-15°c/s 的速率冷却到室温。
[0012] 上述制备方法中，步骤（1)中合金液的配制以及步骤（2)中的浇铸均为本领域的 常规工艺，对本领域技术人员而言属于普通技术常识。为提高生产效率，该制备方法中可采 用DISA挤压造型线进行造型和铸造，如DISA2013LP自动化垂直分型造型线。
[0013] 优选地，步骤（3)中加热温度为850-900°C，降温速率为1_7°C/s。
[0014] 优选地，上述制备方法还包括步骤（4)，具体为：将冷却至室温的铸件重新加热至 400-600°C回火20-30min，然后自然冷却至室温。
[0015] 为保证垫板产品的尺寸精度和后续应用要求，热处理工艺结束后，可采用常规后 处理工艺对其进行加工处理。这对于本领域技术人员而言是容易获知的常规技术手段。
[0016] 通过上述制备方法得到的钢垫板的基体组织由马氏体和粒状贝氏体组成，其中马 氏体占垫板总体积的体积百分比为60-90%。
[0017] 与现有技术相比，本发明的合金配方更为合理，当配合专属工艺制备钢垫板时，得 到的钢垫板的基体组织由马氏体和粒状贝氏体构成，具有良好的淬透性，力学性能优异，具 有良好的截面硬度均匀性和极佳的耐冲击性能。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不应将其理解为对本发明 保护范围的限制。
[0019] 制各实施例
[0020] 以制备WJ-7型扣件用垫板为例说明本发明。在实施本发明的过程中，使用中频 GW3T-2500KW电炉熔炼合金原料，意大利GNR直读式光谱分析仪检测合金液的元素组成，并 采用丹麦进口DISA2013LP自动化垂直分型造型线。
[0021] 具体制备流程如下：
[0022] 根据表1中所示组成配制合金液，然后在其温度为1600-1640°C时将其浇注入砂 型，待冷却凝固后形成铸件，随后将铸件置于热处理炉中进行热处理，热处理结束后，经后 处理得到规定尺寸的垫板。其中，热处理工艺对应于前述步骤（3)和任选的步骤（4)，具体 参数参见表2。
[0023]表1
[0024]
【权利要求】
1. 一种合金，以质量百分比（％)计，其化学组成如下：c 0.5-1. 0, Si 0.2-0. 8, Μη 0· 2-0. 6, Cr 1· 7-2. 0, Mg 0· 03-0. 06, Mo 0· 3-0. 55, Ni 0· 1-0. 3, Ρ 彡 0· 03, S 彡 0· 03， B彡(λ 005,余量为Fe。
2. 上述合金在制备铁路轨道用钢垫板中的应用。
【文档编号】C22C33/04GK104278211SQ201410729469
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】沙金洋, 吴守记, 李保华 申请人:江苏金洋机械有限公司