第四講 鋼軌認(rèn)知講解

鋼軌認(rèn)知主講教師：馬記21目錄CONTENTS鋼軌的作用和要求1234鋼軌的標(biāo)志和含義鋼軌的生產(chǎn)過程鋼軌的分類和斷面尺寸5鋼軌的化學(xué)成分和機(jī)械性能作用要求支持并引導(dǎo)機(jī)車車輛按規(guī)定的方向運(yùn)行，將來自車輪的荷載和沖擊傳布于軌枕和扣件之上在自動(dòng)閉塞區(qū)段，鋼軌又成為軌道電路中的一部分，起到信號(hào)電流的傳輸作用在電氣化區(qū)段，鋼軌還作為電力機(jī)車牽引電流的回流導(dǎo)線作用要求鋼軌頂面具有相應(yīng)的摩擦系數(shù)，能產(chǎn)生一定的摩擦力鋼軌必須具有一定的可撓性和斷裂韌性鋼軌還應(yīng)具有較強(qiáng)的抗剝離性和抗疲勞性，一定的耐腐蝕性，良好的可焊性等1鋼軌的作用和要求鋼軌分類力學(xué)性能鋼軌重量鋼種碳素鋼合金鋼P(yáng)38P43P45P50P60P75普通軌高強(qiáng)軌耐磨軌2鋼軌的分類和斷面尺寸鋼軌橫斷面各部位名稱及位置2鋼軌的分類和斷面尺寸鋼軌截面、側(cè)面示意圖鋼軌截面、側(cè)面示意圖AT鋼軌截面圖2鋼軌的分類和斷面尺寸鋼軌的斷面圖及斷面尺寸2鋼軌的分類和斷面尺寸軌型

項(xiàng)目鋼軌類型（kg/m）384345506075a鋼軌高度134140145152176192b軌頭寬度687067707375c軌腰厚度1314.514.515.516.520d軌底寬度114114126132150150e軌底邊緣厚度9111010.51213.5f軌頭內(nèi)高3942444248.555.3g軌底內(nèi)高2427262730.532.3h螺栓孔直徑292929313131i軌端至1孔中心距565676667696j1孔至2孔中心距110110140150140220k2孔至3孔中心距1601601401401401302鋼軌的分類和斷面尺寸鋼軌出廠時(shí)應(yīng)有制造廠標(biāo)、鋼軌類型、鋼種符號(hào)、鋼軌制造年月、熔煉號(hào)、品級(jí)號(hào)等標(biāo)志，了解和掌握鋼軌標(biāo)志的內(nèi)含，可為今后有針對(duì)性地進(jìn)行鋼軌探傷、判斷傷損形成原因和發(fā)展方向提供依據(jù)。鋼軌標(biāo)志一般均軋制于鋼軌一側(cè)軌腰上，有兩種類型，一種是輥軋凸字，字體凸出于軌腰表面；另一種為熱軋凹字，字體凹陷在軌腰表面以下。3鋼軌的標(biāo)志和含義3鋼軌的標(biāo)志和含義

突出標(biāo)志順序：鋼軌廠標(biāo)、鋼種、制造年月、鋼軌型號(hào)、爐號(hào)

凹入標(biāo)志順序：鋼廠代碼——生產(chǎn)年份——爐號(hào)——連鑄流號(hào)——連鑄坯號(hào)——鋼軌順序號(hào)——班別號(hào)數(shù)字后兩位表示羅馬數(shù)字順號(hào)廠

名廠

標(biāo)主要生產(chǎn)鋼種1攀枝花鋼鐵公司U71Mn、PD1、PD2、PD32鞍山鋼鐵公司AP1、U71Mn3武漢鋼鐵公司W(wǎng)P1、WP24包頭鋼鐵公司P75、U74國(guó)產(chǎn)鋼軌生產(chǎn)廠家名稱、代號(hào)（輥軋凸字）3鋼軌的標(biāo)志和含義3鋼軌的標(biāo)志和含義4鋼軌的生產(chǎn)過程鋼軌生產(chǎn)的長(zhǎng)流程工藝1冶煉2精煉3脫氣4澆鑄5加熱6開坯7軋制8打印9鋸切10冷卻11矯直14探傷13檢測(cè)12加工（一）鋼軌長(zhǎng)流程工藝工序項(xiàng)目?jī)?nèi)

容1冶煉通過高爐和轉(zhuǎn)爐冶煉出鐵水。2精煉吹氧化鈣（CaO）粉進(jìn)行鐵水預(yù)脫硫（S），吹氧（O）降低磷（P）和其他夾雜物。3脫氣真空脫氣處理控制鋼中含氫（H）量，調(diào)整成分，降低非金屬夾雜物含量。4澆鑄用模鑄法或連鑄法，鑄成一定尺寸的鋼錠或鋼坯。5加熱將鋼錠或鋼坯加熱到軋制溫度1320℃。6開坯形成鋼軌雛形（僅用于鋼錠）。7軋制通過萬能軋機(jī)，經(jīng)粗軋、中軋、精軋成鋼軌成品。鋼軌生產(chǎn)的長(zhǎng)流程工藝4鋼軌的生產(chǎn)過程8打印用輪式打印機(jī)在熱狀態(tài)下，在鋼軌軌腰打上爐罐號(hào)等。9鋸切成品鋼軌在熱狀態(tài)下由熱鋸按要求鋸成一定長(zhǎng)度的鋼軌。10冷卻在步進(jìn)式冷床上按要求降低鋼軌溫度達(dá)到50°C左右。11矯直在矯直機(jī)上進(jìn)行矯直。矯直方法有壓力矯直、輥式矯直、拉伸矯直。12探傷用渦流探傷方法檢查鋼軌表面缺陷，用超聲波探傷方法檢查鋼軌內(nèi)部缺陷。13檢測(cè)使用線性掃描相機(jī)和激光測(cè)距儀，對(duì)成品鋼軌進(jìn)行外觀尺寸檢查。14加工根據(jù)要求對(duì)鋼軌進(jìn)行銑頭和鉆孔。4鋼軌的生產(chǎn)過程（二）鋼軌短流程工藝以廢鋼為主要原料，經(jīng)電爐粗煉，LF爐精煉，VD爐脫氣后送連鑄機(jī)鑄成所需尺寸的鋼坯。其后部工藝與長(zhǎng)流程工藝第5~14道工序相同。隨著連鑄技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化檢測(cè)和控制技術(shù)的結(jié)合，鋼軌生產(chǎn)工藝采用連鑄異形坯，直接送萬能軋機(jī)軋制，使鋼軌制造工藝流程會(huì)更短，生產(chǎn)效率和鋼軌質(zhì)量會(huì)更高。4鋼軌的生產(chǎn)過程5鋼軌的化學(xué)成分和機(jī)械性能鋼軌的化學(xué)成分鋼軌的組織與性能，主要取決于它的化學(xué)成分。合適的化學(xué)成分是保證鋼軌質(zhì)量，提高鋼軌的機(jī)械性能的主要因素之一，而鋼材冶金過程中難以除去的有害元素，又對(duì)鋼材性能產(chǎn)生不良的影響。為了進(jìn)一步改善鋼軌的機(jī)械性能，冶金部門開發(fā)了微合金軌，即在碳素鋼中加入鉻（Cr）可提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、淬透性和耐磨蝕性；加入釩（V）可提高鋼的強(qiáng)度、耐磨性和淬透性，改善鋼的塑性和韌性；加入鈦（Ti）可細(xì)化鋼的晶粒，提高強(qiáng)度，改善韌性；加入稀土可細(xì)化有害的非金屬雜質(zhì)的粒徑，改善鋼的耐磨性和韌性。序元

素作

用

和

含

量1碳（C）可以提高鋼軌的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。國(guó)產(chǎn)鋼軌含碳量在0.65%~0.82%，但鋼中含碳量偏高，鋼質(zhì)變脆，其塑性指數(shù)會(huì)顯著降低，同時(shí)，還會(huì)增加鋼中產(chǎn)生白點(diǎn)的機(jī)會(huì)2硅（Si）易與氧（O）化合，能起到除去鋼中氣泡的作用。鋼中含有適量的硅，能提高鋼的硬度和耐磨性。國(guó)產(chǎn)鋼軌鋼含硅量一般為0.15%~0.9%，但含量過多，會(huì)使鋼質(zhì)硬而脆，容易在焊縫中產(chǎn)生氣孔、夾碴3錳（Mn）屬有益元素，可提高鋼的強(qiáng)度和耐磨性，增加鋼的韌性。它可以除去鋼內(nèi)有害氧化鐵和硫化夾雜物，其錳含量一般控制在0.6%~1.54%之間，含錳量超過1.2%的鋼稱為中錳鋼，它的抗磨性很高4銅（Cu）屬有益元素，鋼中含有少量的銅化合物，可提高鋼的抗疲勞和耐腐蝕性能。國(guó)產(chǎn)鋼軌含銅量一般在0.10%~0.40%之間。如果含銅軌的軋制工藝不良，在鋼軌表面會(huì)產(chǎn)生魚鱗狀態(tài)開裂5磷（P）屬有害元素，磷化物的最大危害是降低鋼的塑性和韌性，特別在低溫條件下，鋼的冷脆性增大，易導(dǎo)致斷軌，其含量控制