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中国铁道科学2024年第05期:Cr和Si含量对重载铁路用75 kg·m~(-1) U77MnCrH钢轨组织与性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:金纪勇;王冬;于海鑫;桂林;张瑜;刘丰收;

单位:海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室;鞍钢股份有限公司技术中心;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;

摘要:为开发适应重载铁路用高强韧、高硬度耐磨钢轨,按照C-Si-Mn-Cr成分设计体系进行U77MnCrH钢轨钢的成分设计和中试试验;基于中试试验的组织性能,筛选出组织性能较好的试验钢进行75 kg·m~(-1)U77MnCrH钢轨试制试验;使用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机及硬度计对75 kg·m~(-1) U77MnCrH钢轨试样进行组织性能分析。结果表明:随着Cr含量由0.26%增加到0.38%,钢轨钢试样中珠光体片层间距由165 nm减小到146 nm,抗拉强度和硬度均有提高,屈服强度R_(p0.2)与断后伸长率均有降低;随着Si含量由0.25%增加到0.45%,珠光体片层间距由165 nm减小到132 nm,断后伸长率和硬度均有提高,屈服强度R_(p0.2)明显增加,抗拉强度变化不大;0.45%的Si配合0.26%的Cr获得的钢轨珠光体更加均匀细小,片层间距分布更加均匀,力学性能与硬度匹配更好,抗拉强度达到1 258 MPa,屈服强度R_(p0.2)达到845 MPa,断后伸长率达到13.0%,轨头顶面硬度达384 HBW,横断面硬度介于36.2~38.8 HRC。75 kg·m~(-1) U77MnCrH钢轨的各项指标对生产实践具有较强的参考价值。

关键词:重载铁路;;75 kg·m~(-1) U77MnCrH钢轨;;透射电子显微镜;;万能拉伸试验机;;珠光体

基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFB2601000)