论文部分内容阅读
随着我国国民经济的持续快速增长,对我国的运输业尤其是铁路运输业提出了更高的要求以及铁路货运提出的提速、重载的要求,对铁路货车转向架性能提出了更高的要求。本文首先,在B+级铸钢成分的基础上,提高材料的强度的同时保证铸钢的碳当量和韧性为目标来开发新铸钢。在理论分析的基础上,为了减少试验总量,因而将铸钢中主要的强化元素Mn元素含量定为1.00wt.%,Si元素含量定为0.50wt.%, Cr元素含量为0.30wt.%,同时为保证铸钢良好的塑韧性,将Ni元素含量为0.50wt.%,Al元素含量为0.04wt.%,1#稀土(铈稀土)含量为0.03wt.%。C元素因其较好的强化效果及相对低廉的价格作为主要的强化元素,又由于碳当量的要求,通过添加Mo元素作为次要强化元素。试验结果表明:C元素含量由0.21wt.%上升到0.27wt.%时,铸钢基体中的珠光体含量明显增加,铸钢的抗拉强度由580.0MPa提升到685.9MPa,屈服强度由340.6MPa提升到445.8MPa,但是铸钢的塑性和韧性却显著下降,拉伸断口存在由韧性断裂向脆性断裂变化的趋势;当Mo元素含量由0.00wt.%上升到0.30wt.%时,铸钢的基体得到明显细化,铸钢的抗拉强度由616.4MPa提升到809.8MPa,屈服强度由390.8MPa提升到583.7MPa,但塑性和韧性直线下降,拉伸断口由韧性断裂转变为脆性断裂。其次,对优化出的新钢种,通过测量其CCT曲线来制定合理的热处理工艺,最终得到:正火热处理加热温度范围为895-925℃,最佳冷却速度为1-2℃/s。最终试验确定,当铸钢中的C元素含量为0.25wt.%,Si元素含量为0.50wt.%,Mn元素含量为1.00wt.%,Cr元素含量为0.30wt.%,Ni元素含量为0.50wt.%,Mo元素含量为0.10wt.%,Al元素含量为0.04wt.%,1#稀土含量为0.03wt.%,采用正火热处理,加热温度范围为895-925℃,冷却速度1-2℃/s。此时铸钢的抗拉强度为663.9Mpa,屈服强度为418.7Mpa,断后伸长率为22.2%,在-18℃条件下V型夏比缺口冲击吸收功为31.9J,此时铸钢的碳当量为0.58,可以在保证铸钢碳当量同时保证铸钢达到C级钢性能要求。