本發明專利技術提供了一種合金鑄鋼，其各組分及其重量百分比如下：碳0.24%～0.30%；硅0.20%～0.40%；錳0.80%～1.19%；磷小于等于0.030%；硫小于等于0.030%；鉻0.70%～0.90%；鎳0.45%～0.65%；鉬0.25%～0.45%；銅小于等于0.30%，余量為鐵以及不可避免的雜質。本發明專利技術的有益效果主要體現在：通過合理設置較低的合金添加量，降低了制造成本，并實現了較好的綜合力學性能，適用于制造貨車的牽引緩沖裝置。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種合金鑄鋼及其熱處理方法，還涉及一種由該合金鑄鋼制造的貨車牽引緩沖裝置。
技術介紹
隨著鐵路快速發展的需要，鐵路需實現客運高速化、快速化、輕量化，貨運重載化、快捷化。我國新一代大軸重貨車的研制，對新一代大軸重貨車牽引緩沖裝置提出了更高的要求，牽引緩沖裝置作為鐵路車輛連接系統的重要部件，其質量性能直接影響著鐵路車輛的各項性能指標。目前，國際上普遍米用美國AAR標準中規定的E級鋼材料作為鐵路車輛牽引緩沖裝置用材料。 目前，E級鋼材料的各項性能要求達到抗拉強度大于等于820Mpa，屈服強度大于等于690Mpa，延伸率大于等于14%，斷面收縮率大于等于30%，_40°C下V型缺口沖擊吸收功大于等于27J。然而隨著鐵路貨車的重載化和快速化，重載貨車車鉤受力復雜，E級鋼材料的強度及塑韌性等已越來越不能滿足我國重載貨車牽引緩沖裝置的需要。比如，目前大秦線2萬噸編組的重載貨車17號車鉤鉤舌運行過程中S面出現無法修復的疲勞裂紋，這在一定程度上反映了 E級鋼鑄鋼材料不能很好的適用2萬噸以上編組的重載貨車。公開號為CN 101748338A的中國專利揭示了一種用于貨車牽引緩沖裝置的合金鑄鋼，但該合金鑄鋼的合金添加量較多，工業應用成本高，特別是貴重金屬元素Ni的添加量高達O. 90 I. 10%，拉高了生產成本，直接導致該種合金鑄鋼及由其制作的貨車牽引緩沖裝置價格偏貴；而過量的錳增加了鑄鋼材料的成分偏析現象，增大了鑄鋼材料的熱裂傾向，同時還增加了鑄鋼材料過熱敏感性，使得鑄鋼材料在熱處理過程中晶粒長大傾向大大加強，從而使該種合金鑄鋼的熱處理溫度適應范圍窄，穩定性弱。晶粒過大直接使得鑄件低溫沖擊吸收功大幅下降，從而影響重載貨車牽引緩沖裝置的使用壽命。因此，為適應鐵路重載運輸的發展，為滿足新一代大軸重貨車設計的需要，開發新一代重載貨車牽引緩沖裝置用鑄鋼材料變得尤為迫切。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提供一種成本適中、綜合力學性能較好的合金鑄鋼。該合金鑄鋼適用于制造貨車牽引緩沖裝置，尤其適合制造重載貨車牽引緩沖裝置。本專利技術的目的通過以下一種合金鑄鋼來實現，其各組分及其重量百分比如下碳O. 24% O. 30% ;硅O. 20% O. 40% ;錳O. 80% I. 19% ;磷小于等于O. 030% ;硫小于等于O.030% ;鉻 O. 70% O. 90% M O. 45% O. 65% ;鑰 O. 25% O. 45% ;銅小于等于 O. 30%,余量為鐵以及不可避免的雜質。優選,所述猛的重量百分比為O. 81% I. 18% ;進一步優選,所述猛的重量百分比為 O. 83% I. 10%O優選，所述鑰的重量百分比為O. 28% O. 45%;進一步優選，所述鑰的重量百分比為O. 31% O. 45% ;更進一步優選 ，所述鑰的重量百分比為O. 35% O. 45%之間。優選，所述鉻為O. 70% O. 89% ;進一步優選，所述鉻為O. 70% O. 80%。優選,所述娃的重量百分比為O. 21% O. 39% ;進一步優選,所述娃的重量百分比位于O. 21% O. 35%。優選，所述磷的重量百分比小于等于O. 019%，硫的重量百分比小于等于O. 010% ；進一步優選，所述磷的重量百分比小于等于O. 017%，硫的重量百分比小于等于O. 005%。優選，所述合金鑄鋼的金相組織為回火索氏體組織。本專利技術的另一目的在于提供一種成本適中、綜合力學性能優良的的貨車牽引緩沖>J-U ρ α裝直。本專利技術的目的通過提供如下的一種貨車牽引緩沖裝置來實現其使用前述的合金鑄鋼制造而成。優選的，所述貨車牽引緩沖裝置為車鉤鉤體、鉤舌或車鉤尾框等。本專利技術的另一目的在于提供一種處理工藝簡單、力學性能優異的合金鑄鋼的熱處理方法。本專利技術的目的通過提供如下的一種合金鑄鋼熱處理方法來實現，其包括以下步驟首先淬火處理升溫至900°C 920°C后保溫3 5小時，水淬；隨后進行回火處理，升溫至580 600°C后保溫3 4小時，空冷或水冷，優先水冷。本專利技術的有益效果主要體現在通過合理設置較低的合金添加量，制造成本適中，并實現了較好的綜合力學性能。本專利技術通過改進合金添加的配比和優化熱處理方法和溫度控制，在其優選的實施例中，所制得的合金鑄鋼的抗拉強度及屈服強度最低分別達到了 940Mpa和805Mpa，延伸率大于等于14. 5%，斷面收縮率大于等于37. 5%, -40°C下V型缺口沖擊吸收功大于等于28. 5J。完全滿足重載貨車牽引緩沖裝置力學性能要求，即抗拉強度大于等于930MPa，屈服強度大于等于795MPa，延伸率大于等于14%，斷面收縮率大于等于35%，_40°C下V型缺口沖擊吸收功大于等于27J。通過采用價格便宜的鉻元素，本專利技術的合金鑄鋼成本與E級鋼材料的制造成本相當，且大大低于CN101748338A揭示的合金鑄鋼成本，同時Cr與C形成Cr的碳化物，起到表面強化作用，提高鑄件耐磨性。通過降低Mn的添加量，本專利技術的合金鑄鋼熱裂傾向降低，避免了在熱處理過程中晶粒長大傾向，從而擴大了合金鑄鋼的熱處理溫度適應范圍。另一方面，合金鑄鋼的低溫沖擊性能也大大提高，有利于延長采用本專利技術制作的重載貨車牽引緩沖裝置的使用壽命。與E級鋼相比，本專利技術的合金鑄鋼在材料的塑性及韌性方面略優于E級鋼，而材料的抗拉強度及屈服強度指標均得到了明顯的提升。因此，本專利技術的合金鑄鋼材料的綜合力學性能明顯優于E級鋼。與公開號為CN 101748338A的中國專利申請相比，該專利申請公開的合金鑄鋼的合金添加量較多，工業應用成本太高，貴重金屬元素Ni的添加量高達O. 90 I. 10%，直接導致該種合金鑄鋼及由其制作的貨車牽引緩沖裝置價格偏貴；而胞的含量達到了 I. 20 I.50%，過量的錳增加了鑄鋼材料的成分偏析現象，增大了鑄鋼材料的熱裂傾向，同時還增加了鑄鋼材料過熱敏感性，使得鑄鋼材料在熱處理過程中晶粒長大傾向大大加強，導致該合金鑄鋼的熱處理溫度適應范圍窄，穩定性弱。晶粒過大直接使得鑄件低溫沖擊吸收功大幅下降，從而導致采用該合金鑄鋼制作的重載貨車牽引緩沖裝置的使用壽命也明顯下降。而本專利技術由于各種添加合金和碳、硅等主要成分的配比合理，錳的添加量較少，能夠減少鑄鋼材料的成分偏析現象和熱裂傾向，降低鑄鋼材料的過熱敏感性，大大減少了鑄鋼材料在熱處理過程中晶粒長大傾向，擴大了本專利技術材料的熱處理溫度適用范圍；且使得鑄件的低溫沖擊吸收功得到了大幅提升，有利于延長采用該材料制作的貨車牽引緩沖裝置的使用壽命。因此，本專利技術具有成分容易控制、合金增添少、生產成本適中、冶煉 工藝簡單、鑄造工藝性能優良，有利于工業化應用等優點。本專利技術的合金鑄鋼可以作為貨車牽引緩沖裝置中的車鉤鉤體、鉤舌或車鉤尾框用材料，尤其適合作為高速重載貨車車鉤用材料。附圖說明下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明。圖I為本專利技術的具體實施例的淬火溫度和合金鑄鋼抗拉強度、屈服強度的關系圖。圖2為本專利技術的具體實施例的淬火溫度和合金鑄鋼塑性的關系圖。圖3為本專利技術的具體實施例的回火溫度和合金鑄鋼抗拉強度、屈服強度的關系圖。圖4為本專利技術的具體實施例的回火溫度和合金鑄鋼塑性的關系圖。圖5為本專利技術的具本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種合金鑄鋼，其特征在于，其各組分及其重量百分比如下：碳0.24%～0.30%；硅0.20%～0.40%；錳0.80%～1.19%；磷小于等于0.030%；硫小于等于0.030%；鉻0.70%～0.90%；鎳0.45%～0.65%；鉬0.25%～0.45%；銅小于等于0.30%，余量為鐵以及不可避免的雜質。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱正鋒，張俊新，曹健峰，徐貴寶，
申請(專利權)人：南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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