
高速铁路弹条采用的材料是60Si2Mn钢,这是一种高强度、高韧性的钢材。弹条作为高速铁路扣件系统的关键部件之一,在运行过程中承受着周期性的交变载荷,容易发生断裂。其材料的质量和性能对高速铁路的安全运行至关重要。
对于60Si2Mn钢的生产,连铸大方坯(方坯边长大于200 mm)被广泛采用。由于连铸大方坯可以明显降低高碳钢的偏析程度,因此通常用于生产高铁弹条用60Si2Mn钢。随着冶炼及连铸技术的不断提高,连铸小方坯生产的盘条品质也在逐渐改善。目前,针对连铸大方坯和小方坯生产盘条品质差异的研究主要集中在偏析角度,而从材料角度的分析相对较少。
本文作者从盘条的、性能等方面对两种连铸坯型生产的高铁弹条用60Si2Mn钢进行了深入的分析。为了更深入地了解两种连铸坯型的差异,进行了一系列试验。
试验材料为商用60Si2Mn钢盘条,直径为14 mm,连铸坯型尺寸分为330 mm330 mm和150 mm150 mm两种。主要化学成分包括碳、硅、锰、磷、硫和铬。
通过显微硬度计测试试样的硬度,采用光学显微镜观察显微和脱碳层深度,场发射扫描电镜(SEM)分析晶粒取向分布。还进行了热处理工艺实验,以模拟弹条在实际使用中的性能。
试验结果显示,两种连铸坯型生产的60Si2Mn钢盘条在热处理后的力学性能和显微较为接近。主要差异在于晶粒大小,采用大方坯生产的盘条晶粒尺寸较大。这可能与连铸坯的尺寸、凝固过程、轧制工艺等因素有关。
根据研究结果,作者指出,在选择连铸坯型时,需要根据材料的服役条件进行权衡。在强调材料的强度和韧性时,选择小方坯生产盘条;在强调盘条的内部品质时,选择大坯型生产盘条。
对于使用大坯型生产盘条的情况,需要保证盘条的内部品质和晶粒细化。为此,可以采取增加粗轧阶段变形量、优化连铸工艺参数等方法,以细化晶粒,提高盘条的综合性能。
这篇文章对高速铁路弹条用60Si2Mn钢的生产和性能进行了深入的研究,为进一步提高高速弹条用钢品质提供了新的思路和方法。
