鍛造軌道輪鍛件技術(shù)條件詳解
鍛造軌道輪鍛件技術(shù)條件詳解

鍛造車(chē)輪軌道輪是軌道交通和重型工業(yè)設(shè)備的關(guān)鍵承重部件,其技術(shù)條件需滿(mǎn)足極高的安全性、耐磨性和抗疲勞性能要求。以下是符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO、AAR、EN)和國(guó)內(nèi)規(guī)范(TB/T)的完整技術(shù)規(guī)范:
一、材料技術(shù)要求
材料選用標(biāo)準(zhǔn)
鐵路標(biāo)準(zhǔn):
AAR M-107/208(美標(biāo)):Class B~D級(jí)
EN 13262(歐標(biāo)):R7~R9T等級(jí)
TB/T 2817(國(guó)標(biāo)):CL60鋼
工業(yè)軌道輪:
42CrMoA(GB/T 3077)
35CrMoV(高強(qiáng)度輪)
化學(xué)成分控制
math
復(fù)制
下載
CL60鋼典型成分(%):
C:0.55-0.65, Si:0.20-0.40, Mn:0.60-0.90,
P≤0.020, S≤0.015, [H]≤1.0ppm(真空脫氣)
二、鍛造工藝規(guī)范
工藝流程
復(fù)制
下載
鋼錠→鐓粗(壓縮比≥5)→沖孔→徑軸向軋制→成形
→等溫正火→粗加工→輪緣淬火→精加工→檢測(cè)
關(guān)鍵工藝參數(shù)
工序溫度控制變形要求質(zhì)量控制要點(diǎn)
始鍛 1200±20℃ 鐓粗比≥70% 消除鑄造缺陷
終鍛 ≥900℃ 總鍛造比≥6 晶粒度控制
軋制 950-1000℃ 徑厚比≤12:1 超聲波在線監(jiān)測(cè)
三、熱處理技術(shù)要求
輪緣淬火工藝
感應(yīng)淬火:
硬化層深:10-15mm(踏面下)
硬度梯度:表面58-63HRC,過(guò)渡區(qū)≤15HRC/mm
自回火溫度:250-300℃(殘余奧氏體≤5%)
整體性能熱處理
材料正火溫度回火溫度硬度要求
CL60 830-860℃ 550-580℃ 255-302HB
42CrMoA 850-880℃ 600-630℃ 280-320HB
四、機(jī)械性能指標(biāo)
基礎(chǔ)力學(xué)性能
材料等級(jí)抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服強(qiáng)度(MPa)延伸率(%)斷面收縮率(%)
AAR C級(jí) ≥860 ≥520 ≥14 ≥30
EN R8T 880-1080 ≥550 ≥12 ≥28
CL60 ≥900 ≥540 ≥13 ≥35
特殊性能要求
接觸疲勞壽命:≥5×10?次(P0=1200MPa)
低溫沖擊:-40℃ Akv≥27J(極地型號(hào))
五、尺寸與形位公差
加工精度要求
參數(shù)鐵路輪公差工業(yè)輪公差檢測(cè)方法
輪徑(Φ) ±0.5mm ±1mm 激光測(cè)徑儀
輪緣高度 ±0.3mm ±0.5mm 輪廓儀
踏面粗糙度 Ra0.8-1.6μm Ra1.6-3.2μm 表面粗糙度儀
形位公差
徑向跳動(dòng):≤0.05mm/100mm(鐵路級(jí))
端面跳動(dòng):≤0.1mm/200mm
輪轂孔圓柱度:≤0.01mm
六、無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
檢測(cè)體系
檢測(cè)方法執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收等級(jí)缺陷限值
超聲波 ASTM A388 Ⅲ級(jí) Φ1.5mm當(dāng)量
磁粉 EN 1369 2級(jí) 無(wú)線性缺陷
渦流 ISO 15549 Class B 裂紋≤0.3mm
特殊檢測(cè)
殘余應(yīng)力測(cè)試:X射線衍射(表面壓應(yīng)力≥-800MPa)
晶粒度檢測(cè):ASTM E112(5-8級(jí))
七、表面處理要求
防腐處理
鐵路輪:水性防銹油(膜厚20-30μm)
港口輪:熱噴鋁(150μm)+氟碳漆
輪緣強(qiáng)化
滾壓加工:進(jìn)給力8-12kN,Ra≤0.4μm
激光熔覆:CoCrW合金層(硬度≥58HRC)
八、臺(tái)架試驗(yàn)要求
型式試驗(yàn)
滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn):
載荷:2.25倍軸重
循環(huán)次數(shù):≥10?次(無(wú)剝落)
沖擊試驗(yàn):
落錘能量:≥40J(無(wú)裂紋)
環(huán)境試驗(yàn)
試驗(yàn)類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)條件
鹽霧試驗(yàn) ISO 9227 3000h(C5級(jí))
高低溫循環(huán) GB/T 2423.22 -50~+120℃
九、文件與認(rèn)證
技術(shù)文件
材料熔煉報(bào)告(含[O]、[N]含量)
鍛造工藝驗(yàn)證報(bào)告(FEA模擬文件)
殘余應(yīng)力分布圖
國(guó)際認(rèn)證
鐵路:AAR M-107(美)、TSI(歐)
工業(yè):ISO 9001+ISO 14001
十、特殊工況補(bǔ)充
地鐵車(chē)輪
降噪要求:阻尼環(huán)裝配間隙≤0.05mm
制動(dòng)熱負(fù)荷:300℃時(shí)σb≥750MPa
礦山輪
耐磨層:碳化鎢顆粒增強(qiáng)(HV≥1200)
抗沖擊:Akv≥60J(-20℃)

對(duì)于速度≥200km/h的高速車(chē)輪鍛件,需進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試(不平衡量≤15g·m)。建議采用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行全生命周期應(yīng)力監(jiān)測(cè),關(guān)鍵數(shù)據(jù)保存期限不少于30年。

