王安

中車齊齊哈爾車輛有限公司 黑龍江齊齊哈爾 161000

1 鐵路貨車鑄件材料

1.1 搖枕、側(cè)架鑄用鋼

目前，中國和北美（AAR）的墊板和側(cè)架鑄鋼的強度等級相對接近，主要采用合金元素如Mn，Cr，Ni，Mo等低碳低合金鋼。墊板和側(cè)架的主要鑄鋼件為ZG25MnNi（B級鋼），ZG25MnCrNi（B+級鋼），ZG25MnCrNiMo（C級鑄鋼）等。另一方面，在鑄造設(shè)計中，諸如墊板和側(cè)框架的新型號將從K2和K4轉(zhuǎn)移到K5和K6，并且車鉤將是13到16、17，尺寸和壁厚增加。使用高品質(zhì)的材料。從普通碳鋼到B級鋼，B+級鋼，C級鋼，E級鋼等。新材料為低合金鋼，合金鋼的使用能使鑄件提高抗拉、抗壓和抗疲勞強度，在此基礎(chǔ)上保證了鑄件的質(zhì)量，并為卡車速度和重載提供了保證[1]。

1.2 車鉤鑄用鋼

隨著墊板和側(cè)框架鑄造材料的不斷改進，用于連接器的鑄鋼也經(jīng)歷了低合金鋼的開發(fā)，其具有比普通碳鋼更高的機械性能。中國有三種等級的C級鋼：ZG24SiMnVTi，ZG29MnMoNi，ZG25MnCrNiMo，E鋼等級為ZG25MnCrNiMo。目前，中國的新卡車都配備了E級鋼（ZG25MnCrNiMo）調(diào)質(zhì)態(tài)車鉤。

2 熱處理技術(shù)

凝固鋼鑄件的微觀結(jié)構(gòu)是鑄態(tài)微觀結(jié)構(gòu)，取決于化學(xué)成分和凝固結(jié)晶過程。一般來說，存在更嚴重的枝晶偏析，非常不均勻的微觀結(jié)構(gòu)，粗粒和魏氏組織。此外，由于鑄鋼結(jié)構(gòu)和壁厚的差異，同一鑄件的不同部件具有不同的微觀結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生特定的殘余內(nèi)應(yīng)力。需要通過熱處理去除這些問題，以改善鑄鐵的微觀結(jié)構(gòu)和機械性能。

2.1 熱處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

中國鐵路貨車支撐架，側(cè)架，連接器和其他鑄鋼產(chǎn)品采用先進的機械化生產(chǎn)線，如潮沙和噴砂。與廣泛使用的振動成型機相比，提高了生產(chǎn)效率，大大提高了造型質(zhì)量。在這個階段，中國的鐵路軌道在核心制造技術(shù)就是智能技術(shù)、鑄鋼精煉技術(shù)、落砂技術(shù)、拋丸技術(shù)、檢驗檢測技術(shù)和管理控制技術(shù)，在這些方面都有了進一步的改善和提高。對于鐵路貨車的主要鑄件，墊板和側(cè)架是采用常規(guī)熱處理工藝的B+級鋼，制作車鉤一般情況下都采用E級鋼，處理技術(shù)經(jīng)常采用淬火和回火。為了保證鑄件經(jīng)過熱處理后的質(zhì)量系統(tǒng)性，熱處理過程應(yīng)該保持連續(xù)，并且便于支承架和側(cè)框架的連續(xù)熱處理工藝[2]。

2.2 搖枕、側(cè)架

B級和B+級鋼是標準化熱處理，C級鋼是標準化+回火熱處理。搖枕和側(cè)架鋼的平均碳含量（質(zhì)量分數(shù)）為0．25%，屬于亞共析鋼，歸一化或歸一化+回火熱處理后的金屬組織為鐵素體+珠光體。墊板和側(cè)框架鋼鑄件的鑄態(tài)結(jié)構(gòu)通常具有粗糙的枝晶和偏析。在熱處理期間，奧氏體加熱溫度、加熱時間應(yīng)該始終保證均勻，以免奧氏晶體粗顆?；?。當(dāng)使用臺車式熱處理爐時，當(dāng)使用連續(xù)熱處理爐時，保持時間通常為3．5至4．5小時（通常是電阻爐的上限，燃料或燃氣爐的下限）。

在熱處理整個過程中，要依據(jù)構(gòu)件的特點來布置。通常情況下，搖枕和側(cè)架都在使用下部位置，所以下部經(jīng)常受拉伸力。同時，要保證鑄件不變形。當(dāng)使用懸浮熱處理方法時，應(yīng)考慮鑄件的懸掛位置和取向，以避免在懸浮狀態(tài)下的熱處理期間鑄件的變形。在施加標準化熱量之后，可以使用空氣冷卻來獲得更好的金相組織。

2.3 車鉤

車鉤是一種低合金鑄鋼，具有E級強度等級和ZG25MnCrNiMo材料等級。平均碳含量（質(zhì)量分數(shù)）為0．25%，根據(jù)碳含量分類為亞共析鋼。熱處理工藝為淬火+高溫回火，即淬火和回火熱處理，熱處理后的冶金結(jié)構(gòu)為回火索氏體。

在E級鋼凝固過程中，發(fā)展的枝晶和較大的合金元素的分離導(dǎo)致在冷卻過程中形成魏氏結(jié)構(gòu)，這加劇了合金元素的不均勻性和微觀結(jié)構(gòu)。在車鉤制造工藝中，通常在熱處理之前進行車鉤預(yù)標準化，以在熱處理期間獲得更均勻的化學(xué)成分和更細的晶粒結(jié)構(gòu)，并減少熱處理之前焊接修復(fù)裂縫的趨勢。

車鉤制作工藝中，回火溫度不能低于550度，也不能高于600度，持續(xù)時間控制在3小時以上，采用風(fēng)冷和水冷的方式冷卻，冷卻程度有硬度決定。由于車鉤性能的特殊要求，鉤表面和車鉤端必須進行表面熱處理[3]。車鉤淬火方式主要有火焰加熱和感應(yīng)加熱淬火。表面淬火熱處理完成后，為了消除淬火應(yīng)力，鉤體一般需要在8小時內(nèi)在低溫下回火，回火溫度為150～250℃。

3 熱處理質(zhì)量控制要點創(chuàng)新

傳統(tǒng)的質(zhì)量過程監(jiān)控僅具有熱處理曲線。連續(xù)熱處理控制臺控制模塊可以更精確地捕獲整個熱處理過程的準確性，增加進出窯的時間和進入每個鑄件的水。時間，熱電偶，自動曲線記錄儀，設(shè)備等詳細信息根據(jù)懸浮循環(huán)時間和窯內(nèi)整個熱處理線的時間，結(jié)合曲線異常，一系列詳細說明編譯反轉(zhuǎn)方法。加強對熱處理參數(shù)的控制，包括電流、溫度監(jiān)控、實時視頻顯示等。采用的方法是監(jiān)測整個熱處理過程，沒有盲點。

4 結(jié)語

目前，所有中國車鉤鉤體和鉤舌都經(jīng)過連續(xù)熱處理線的回火和熱處理。連續(xù)熱處理技術(shù)，均勻的加熱溫度和冷卻速度解決了鑄件熱彎曲變形的問題，使產(chǎn)品具有優(yōu)異的機械性能和穩(wěn)定的金屬結(jié)構(gòu)，有效的改善了實物質(zhì)量。