文档介绍：国外铁路用钢轨先进制造技术透视
地域:国外     信息类别:行业动态     行业类别:钢铁
作者:     发布人:钢铁行业管理审核     发布时间:2010-12-15 09:49:
解决21世纪城市间交通问题和大城市内交通问题的最有效工具仍然是铁路,尤其是高速铁路和地下铁路,它们在运输的高速度、高效率、安全性、舒适性、环境保护和大运量等方面均具有优势。
 
目前,铁路正在向着客货分离的运输模式发展。货运重载铁路采用高强度全长淬火钢轨,既延长了钢轨的使用寿命,又提高了运输安全性。客运采用全长无缝焊接钢轨,由于客运专线列车轴重轻、运行速度快,其对轨道平顺性的要求严于其他线路。提高钢轨的制造精度和原始平顺性、增加定尺长度是实现轨道平顺的根本。继续改进钢轨的内部和表面质量、提高钢轨的强韧性以适应重载和高速铁路的要求乃是钢轨钢的发展趋势。
 
铁路用钢轨的主要成分
 
由于碳是显著增强重轨强度和提高硬度的最便宜、最有效的元素,因此在美国、俄罗斯、日本等。但由于碳含量过高使钢材的韧性、焊接性能变坏,因此欧洲和英国将中、低碳钢使用在耐磨性能无须很高的营运线路上。
 
合金钢轨尤其是铬钢轨、铬钼钢轨不仅具有高强度,而且还保持较好的塑性,在很多国家特别是西欧得到了广泛的应用。由于抗拉强度等级为1180MPa的珠光体型合金钢轨断裂韧性差(小于25MPa/m2),综合性能不好,该等级的合金钢轨现已基本不再生产。目前1080MPa级的合金钢轨仍在许多国家使用。
 
国外高强度钢轨研究动向
 
过共析珠光体钢轨
 
通过添加Cr、Mo等合金元素和热处理可获得细珠光体组织,以提高耐磨性能和硬度。随着货车轴重的增加,要求钢轨的耐磨性能进一步提高。对于共析钢来说,通过上述两种方法提高硬度已经十分困难,因为钢轨的头部表面会形成不希望出现的脆性贝氏体和马氏体组织。
 
鉴于上述情况,国外研究人员提出一种新思路:研究过共析钢轨,通过增加珠光体片中渗碳体相的密度来提高耐磨性能。在实验室条件下,过共析钢轨的耐磨性比传统热处理共析钢轨提高20%。新开发的过共析钢轨在北美重载铁路上进行试验,效果良好。
 
马氏体钢轨
 
由于珠光体型钢轨已经接近研发极限,许多制造商正在试验其他高强度钢轨。近来英钢联研究开发了硬度达445HB的低碳马氏体钢轨钢,并申请了专利。尽管该钢种的耐磨性能与珠光体型热处理钢轨相似,但韧性却好很多。
 
贝氏体钢轨
 
目前世界上新的高强度钢轨的研发重点主要集中在贝氏体钢轨上,贝氏体钢轨强度高、韧塑性好,显示出强度和韧塑性的良好配合,尤其韧性更好,是珠光体钢轨的2倍~3倍。另外,高强韧性的中低碳钢空冷贝氏体钢轨由于碳含量低,具有良好的焊接性能,同时还易于与珠光体钢轨焊接。
 
目前,美国、德国研制的贝氏体钢轨已上道试铺。德国研制的贝氏体钢轨在挪威北部的运煤线路300米半径的曲线上使用,结果表明,其耐磨寿命是传统热轧钢轨的8倍。法国、日本从提高快速铁路钢轨的抗滚动接触疲劳性能的角度研制的贝氏体钢轨已经上道试铺,效果良好。美国、英国等从延长道岔寿命的角度出发,研制贝氏体钢轨。英国研制的贝氏体钢辙叉已上道使用1000多组,情况良好。
 
贝氏体钢轨不仅能进一步提高其重