一种特种合金钢及制备高铁道岔整体滑床台板的方法.pdf

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1、10申请公布号CN102453842A43申请公布日20120516CN102453842ACN102453842A21申请号201010509350222申请日20101018C22C38/54200601B22C9/04200601C21D9/00200601E01B7/1420060171申请人张佳秋地址110021辽宁省沈阳市铁西区爱工南街113号401室书香门弟72发明人蒲玉宾张淼张俊英张佳秋74专利代理机构沈阳维特专利商标事务所普通合伙21229代理人甄玉荃54发明名称一种特种合金钢及制备高铁道岔整体滑床台板的方法57摘要本发明涉及一种新型特种合金钢，确切地说是一种特种合金马氏体不。

2、锈钢及用该材料制造高铁道岔整体滑床台板的方法，属于新材料制备及应用技术领域。上述特种合金钢是由下述化学成分质量百分比，组成C010；SI15；MN15；P003；S003；CR125155；NI12；NB3C至5C；W00502；B0000300005；N002004，余量为FE。上述方法采用整体铸造一次成形。本发明弥补了现有技术采用普通碳钢易磨损及结构为三个部件焊接而成所带来的加工工艺复杂，使用寿命短的缺陷。本发明成功地取代了分体焊接的滑床台板，具有强度高、耐磨性良好，耐腐蚀不生锈，不变形及生产周期短的特点。可以满足流水线生产的必备条件，非常适合大批量生产。51INTCL权利要求书2页说明书。

3、5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图1页1/2页21一种特种合金钢，其特征在于它由下述化学成分质量百分比，组成C010；SI15；MN15；P003；S003；CR125155；NI12；NB3C至5C；W00502；B0000300005；N002004，余量为FE。2采用如权利要求1所述的特种合金钢制备高铁道岔整体滑床台板的方法，其特征在于该方法采用整体铸造一次成形，具体步骤A、确定铸造方案；B、模具加工；C、蜡型制作确定注射蜡型时间1040S，温度4050，压力0506MPA，蜡型尺寸检验；D、组焊确定组焊工艺流程，焊接要牢固，整齐；E。

4、、造型方法采用复合型壳精密铸造方法，过程如下1粘壳检验水玻璃模数，沙子，粉子粒度，涂料粘度。挂壳厚度要均匀，挂壳，按制壳工艺流程操作；2水煮脱蜡脱蜡温度9098，要求浇口无粘砂，风干时间1012小时；F、熔炼工艺流程熔炼过程是用中频电炉熔炼；1化学成份控制光谱检验C、SI、MN、S、P等11种元素，原始记录存档；2原材料控制方法购合金料带化验单，原材料使用前要化验炉料的化学成份，按工艺单给定的配料单进行配料；3出炉温度16201600；G、浇铸过程如下1浇铸温度15801600；2型壳浇注完要放覆盖剂；3烧壳温度800850；4浇铸数量做记录；5试棒浇铸数量，做记录；H、毛坯件尺寸检验变形成度。

5、检查，是否用校正，用样板测量非加工部位；J、机加工工艺过程1滑床台板的加工按图纸要求；2机床精度检测；3检测滑床台板的尺寸精度；4检测尺寸表格填写。3如权利要求2所述的特种合金钢制造高铁道岔整体滑床台板的方法，其特征在于采用上述化学成分制造的高铁道岔，机加工前还需经过如下热处理1进行正火处理炉中加热108010，保温23小时，空冷；2进行回火处理炉中加热58010或65010保温45小时，空冷。4如权利要求1所述的特种合金钢，其特征在于它由下述化学成分质量百分比，组成C0096；SI0624；MN0611；P0026；S0007；CR1305；NI187；NB021；W0093；B000023。

6、；N0021，余量为FE，将附合上述化学成分的铸件和试棒放入箱式电炉进行热处理权利要求书CN102453842A2/2页31正火处理炉中加热108010，保温23小时，空冷后再将试棒放入井式电炉进行热处理；2回火处理炉中加热58010保温45小时，空冷。5如权利要求1所述的特种合金钢，其特征在于它由下述化学成分质量百分比，组成C0081；SI082；MN075；P0022；S0008；CR1275；NI185；NB022；W011；B00004；N002，余量为FE，将附合上述化学成分的铸件和试棒放入箱式电炉进行热处理1正火处理炉中加热108010，保温23小时，空冷后再将铸件和试棒放入井式电。

7、炉进行热处理；2回火处理，炉中加热62010保温45小时，空冷。6如权利要求1所述的特种合金钢，其特征在于它由下述化学成分质量百分比，组成C0070；SI086；MN091；P0018；S0006；CR1275；NI21；NB025；W0089；B00003；N003，余量为FE；将附合上述化学成分的铸件和试棒放入箱式电炉进行热处理1正火处理炉中电炉加热108010，保温23小时，空冷后再将铸件和试棒放入井式电炉进行热处理；2淬火处理炉中加热65010保温45小时，淬入油中冷却到室温。3回火处理炉中加热28010保温45小时，空冷。7如权利要求2所述的特种合金钢制造高铁道岔整体滑床台板的方法，。

8、其特征在于采用该方法所制备的整体滑床台板，其结构是由7部份组成，底板7上制有固定孔1和2，它还留有工艺孔5，所述底板7上设有滑床台4，滑床台4上设有工作面6，所述底板7上同时还固装铁座3。权利要求书CN102453842A1/5页4一种特种合金钢及制备高铁道岔整体滑床台板的方法技术领域0001本发明涉及一种新型特种合金钢，确切地说是一种特种合金钢马氏体不锈钢及用该材料制备高铁道岔整体滑床台板的方法，属于新材料制备及应用技术领域。背景技术0002现有技术中的高铁道岔整体滑床台板采用普通碳钢，在其表面焊一层碳化硅材料的耐磨层，厚度一般只有015MM左右。但由于耐磨层太薄，使用时间受到很大的限制。上。

9、述台板的结构由三个部件焊接而成。由于是两种材料焊接，焊接时容易产生焊接缺陷和裂纹，因此焊口要全部进行探伤。存在着加工工艺复杂，不易掌握，使用寿命短的缺陷。发明内容0003本发明的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种强度高，既耐磨且又不生锈的特种合金马氏体不锈钢及采用此材料制备的高铁道岔整体滑床台板的方法。本发明采用了加入NB、W等强化固溶合金元素，与合金钢中的C元素产生NBC和WC等固溶体元素，改变了C在合金基体中存在的状态，形成一个柱状NBC坚硬的质点，分布在合金基体中起到了耐磨作用。又在合金中加入CR和NI等合金元素，而使材料满足了强度高和不生锈的要求。0004本发明的目的是通过下述技。

10、术方案实现的一种特种合金钢，由下述化学成分质量百分比，组成C010；SI15；MN15；P003；S003；CR125155；NI12；NB3C至5C；W00502；B0000300005；N002004，余量为FE。0005采用上述化学成分制造的高铁道岔整体滑床台板，机加工前还需经过如下热处理00061进行正火处理炉中加热108010，保温23小时，空冷。00072进行回火处理炉中加热58010至65010保温45小时，空冷。0008经过热处理后的机械性能如下0009抗拉强度750MPA以上。0010屈服强度550MPA以上。0011延伸率1215。0012硬度280350HB。0013用上。

11、述特种合金马氏体不锈钢制造高铁道岔整体滑床台板是采用整体铸造一次成形的方法，该方法如下所述00141、确定铸造方案。00152、模具缩尺，加工余量确定，模具数量，抜模斜度确定。00163、蜡型制作确定注射蜡型时间1040S，温度4050，压力0506MPA，蜡型尺寸检验，如有变形要进行校正。00174、组焊确定组焊工艺流程，焊接要牢固，整齐。说明书CN102453842A2/5页500185、造型方法采用复合型壳精密铸造方法过程如下00191粘壳检验水玻璃模数，沙子，粉子粒度，涂料粘度。挂壳厚度要均匀。挂壳要按制壳工艺流程操作。00202水煮脱蜡脱蜡温度9098，要求浇口无粘砂，风干时间101。

12、2小时。00216、熔炼工艺流程熔炼过程是在中频炉中熔炼。00221化学成份控制光谱检验C、SI、MN、S、P等11种元素，原始记录存档。00232原材料控制方法购合金料带化验单，原材料使用前要化验炉料的化学成份，按工艺单给定的配料单进行配料。00243出炉温度16201600。00257、浇铸过程如下00261浇铸温度15801600。00272型壳浇注完要放覆盖剂。00283烧壳温度800850。00294浇铸数量做记录。00305试棒浇铸数量做记录。00318、毛坯件尺寸检验变形成度检查，是否用校正，用样板测量非加工部位。00329、机加工工艺过程00331滑床台板的加工按图纸要求。00。

13、342机床精度检测。00353检测滑床台板的尺寸精度。00364检测尺寸表格填写。0037本发明的特点在于00381本发明不但在材料上解决了适合于高铁道岔整铸滑床台板也发明了具有高强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性不生锈、在使用中免涂油。00392采用了热处理调质处理方法取代了以前表面高频淬火提高硬度的办法，本体硬度可达280350HB。00403复合型壳精密铸造工艺解决了水玻璃型壳易出现的变形量大、光洁度差等问题。成功的达到了高铁道岔整铸滑床台板的尺寸要求和精度要求。00414整体滑床台板可以取代传统分体焊接的滑床台板。本发明中将该材料应用于高铁道岔整体滑床台板上整体铸造一次成形，成功地取代了分体。

14、焊接的滑床台板。此滑床台板可直接进行橡胶硫化后就可以直接使用了。同时也解决了由于二次加工关联尺寸的精度问题和焊接变形问题。00425通过以上整体滑床台板和焊接滑床台板的比较和对特种合金钢整体滑床台板的试验和测试证明了特种合金钢整体滑床台板是可行的能满足于高速铁路运输的要求，可以代替焊接滑床台板。00436由于整体滑床台板的结构简单，整体性强，变形量小容易控制，机加工工序少，生产周期短，只要保证弹夹扣压尺寸和台板对承轨槽相对位置尺寸即可。因此可以满足流水线生产的必备条件，非常适合大批量生产。说明书CN102453842A3/5页6附图说明0044图1是本发明的主视图。0045图2是图1的AA向剖。

15、视图0046图3是本发明的制备方法工艺框图。具体实施方式0047本发明是否能达到实际要求的机械性能，最关键的是热处理也叫调质处理，下面就以3种实例说明同样材料不同热处理温度得出的3种机械性能。0048实施例10049特种合金钢，由下述化学成分质量百分比，组成C0096；SI0624；MN0611；P0026；S0007；CR1305；NI187；NB021；W0093；B000023；N0021，余量为FE。0050将附合上述化学成分的铸件、试棒放入箱式电炉进行热处理00511正火处理炉中加热108010，保温23小时，空冷后再将试棒放入井式电炉中进行回火热处理；00522回火处理炉中加热58。

16、010保温45小时，空冷。0053机械性能如下；0054抗拉强度961MPA以上0055屈服强度620MPA以上0056延伸率12511813作3个试棒0057硬度343HB00583结论0059性能基本合格，硬度偏硬加工困难。0060实例20061特种合金钢，由下述化学成分质量百分比，组成0062C0081；SI082；MN075；P0022；S0008；CR1275；NI185；NB022；W011；B00004；N002，余量为FE。0063将附合上述化学成分的铸件和试棒放入箱式电炉进行热处理00641正火处理炉中加热108010，保温23小时，空冷后再将试棒放入井式电炉进行回火热处理；。

17、00652回火处理炉中加热62010保温45小时，空冷。机械性能如下；0066抗拉强度870MPA以上0067屈服强度590MPA以上0068延伸率13132139作3个试棒0069硬度283HB00703结论0071性能合格。0072实例30073特种合金钢，由下述化学成分质量百分比，组成C0070；SI086；MN说明书CN102453842A4/5页7091；P0018；S0006；CR1275；NI21；NB025；W0089；B00003；N003，余量为FE。0074将附合上述化学成分的铸件试棒放入箱式电炉进行热处理00751正火处理炉中电炉加热108010，保温23小时，空冷后再。

18、将试棒放入井式电炉进行热处理；00762淬火处理炉中加热65010保温45小时，淬入油中冷却到室温。00773回火处理炉中加热28010保温45小时，空冷。0078机械性能如下；0079抗拉强度840MPA以上0080屈服强度560MPA以上0081延伸率14142131作3个试棒0082硬度276HB00834结论0084性能合格。0085采用实施例13所述的特种合金钢制备高铁道岔整体滑床台板是采用整体铸造一次成形的方法。该方法是通过下述工艺步骤实现的参照图3。00861、铸造方案确定，制造要领确定，管理项目确定。00872、模具缩尺，加工余量确定，模具数量，抜模斜度确定。00883、蜡型制。

19、作确定注射蜡型时间1040S，温度4050压力0506MPA，蜡型尺寸检验。00894、组焊确定组焊工艺流程，焊接要牢固，整齐。00905、造型方法采用复合型壳精密铸造方法，过程如下00911粘壳检验水玻璃模数，沙子，粉子粒度，涂料粘度。挂壳厚度均匀挂壳，按制壳工艺流程操作。00922水煮脱蜡脱蜡温度9098，要求浇口无粘砂，风干时间1012小时。00936、熔炼工艺流程熔炼过程是用中频炉熔炼。00941化学成份控制光谱检验C、SI、MN、S、P等11种元素，原始记录存档。00952原材料控制方法购合金料带化验单，原材料使用前要化验炉料的化学成份，按工艺单给定的配料单进行配料。00963出炉温。

20、度16201600。00974登记炉次号。00987、浇铸过程如下00991浇铸温度15801600。01002型壳浇注完要放覆盖剂。01013烧壳温度800850。01024浇铸数量做记录。01035试棒浇铸数量。做记录01048、毛坯件尺寸检验变形成度检查，是否用校正，用样板量非加工部位。01059、机加工工艺过程说明书CN102453842A5/5页801061滑床台板的加工按图纸要求01072机床精度检测。01083检测滑床台板的尺寸精度。01094检测尺寸表格填写。0110整体滑床板按下面要求加工01111滑床台上平面长35205，宽140加工，磨光；011227703180底板底面。

21、及四周全部加工；01133铁座和滑床台之间1621处斜面140加工；01144留有90宽工艺孔处2个内台尺寸分别为大48602，小51802加工；01155滑床台长288505开口宽40处加工；011662个的孔按表中尺寸加工；01177其余一律不加工。0118铸造工艺采用精密铸造方法，复合型壳工艺。使用中频电炉熔化钢水。整铸滑床台板的尺寸较大720MM长，180MM宽，滑床台和底板连接的中间空腔尺寸要求严格，又不能加工，铸件要求不允许有任何变形，不光滑等问题出现。因此本专利采用了一种透气性好又耐高温的填充材料耐高温的耐火土和水玻璃，填充在空腔内。解决了非加工重点尺寸变形等问题。0119采用了复合型壳工艺方法，不但解决了铸件的表面光洁度。也有效的提高了铸件的尺寸精度。0120上述制备的整体滑床台板的结构参照附图1和2。整体滑床台板，由7部份组成。底板7上制有固定孔1和2，它还留有工艺孔5。所述底板7上设有滑床台4，滑床台4是重要部份上设有工作面6。所述底板7上同时还固装铁座3。0121使用时，滑床台4上安装铁轨来回滑动，也就是说道岔将被搬动。说明书CN102453842A1/1页9图1图2图3说明书附图CN102453842A。