提高重轨力学性能的研究

论文摘要

为全面了解鞍钢生产的重轨的化学成分和力学性能的情况,对2004年7月～2006年2月鞍钢生产的重轨的化学成分和力学性能进行了统计分析,最终明确了与化学成分相关的性能回归方程。根据实验找出影响重轨冲击韧性的各种因素,提出解决措施,提高重轨的冲击韧性合格率。结果表明:(1)鞍钢大型厂生产的重轨化学成分范围窄,P、S含量低。U75V作为高强度重轨,其抗拉强度比U71 Mn重轨高90MPa左右,延伸率低约1%。近年来,鞍钢重轨生产工艺的改造及生产水平的提高,已经使重轨的内在质量有了明显的提高,性能也更加稳定。(2)C、Si、Mn、P、S这5种常规元素的微小变化,对重轨性能仍有一定的影响,我们可以通过对化学成分的优化来进一步提高重轨的抗拉强度和延伸率等力学性能。(3)实验得出的回归方程描述了鞍钢的重轨生产工艺现状,是适合鞍钢现行工艺的有效回归方程。利用该回归方程可以由具体化学成分推出其相关性能,为简化检验提供了可能。(4)终轧及开轧温度是影响重轨冲击韧性的主要因素,降低终轧温度可提高冲击韧性。(5)重轨在加热炉中的加热时间和加热温度对重轨冲击韧性有较大影响,均热时间短、加热温度低有利于提高其冲击韧性。(6)缓冷工艺和装炉方式对重轨冲击韧性也有较大影响,采用缓冷工艺和冷装炉能提高重轨的综合机械性能。以上结论对重轨的生产具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 综述
• 1.1 前言
• 1.2 铁路的发展
• 1.2.1 世界铁路的发展
• 1.2.2 中国铁路的发展
• 1.3 钢轨的发展及方向
• 1.3.1 世界钢轨的发展及方向
• 1.3.2 中国钢轨的发展及方向
• 1.4 重轨存在的突出问题
• 1.5 重轨生产技术—以鞍钢大型厂为例介绍
• 1.5.1 简介
• 1.5.2 目前使用的主要重轨性能
• 1.5.3 重轨生产流程
• 1.5.4 连铸坯缓冷除氢工艺
• 1.5.5 重轨矫直
• 1.6 微合金钢的特点
• 1.6.1 微合金钢的化学成分特点
• 1.6.2 合金元素的强化机理
• 1.7 重轨的应用及前景
• 1.8 课题的提出及意义
• 1.9 主要研究内容
• 2 重轨成分与性能定量关系的研究
• 2.1 试验方法
• 2.2 化学成分与力学性能的统计分析
• 2.2.1 力学性能分布的统计
• 2.2.2 化学成分与力学性能的关系
• 2.3 小结
• 2.3.1 力学性能的分布
• 2.3.2 化学成分对力学性能的影响
• 3 重轨冲击性能的研究
• 3.1 重轨冲击性能质量现状
• 3.2 影响重轨冲击韧性的金属学原理
• 3.2.1 晶粒大小的影响
• 3.2.2 珠光体数量、大小及分布的影响
• 3.3 试验结果及分析
• 3.4 影响重轨冲击韧性的主要因素
• 3.4.1 轧制工艺的影响
• 3.4.2 实验室检测对冲击值的影响
• 3.5 小结
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢