高速铁路专线W 1型弹条生产工艺及应用的研究

李建宏 宋宪华

(1.郑铁利达实业开发总公司,河南 郑州 450052;

2.郑州铁路职业技术学院,河南 郑州 450052)

W 1型弹条是中国高速铁路客运专线无砟轨道扣件的核心部件。轨道扣件是将钢轨和线路基础(轨枕或轨道板)联接的部件,起到固定钢轨、提供轨道系统弹性和降低轮轨相互作用的功能。弹条长期在往复冲击、震动、交变的应力条件下工作,承受拉压、弯曲、扭转和剪切作用。弹条的内在性能关系到扣件系统的寿命和行车安全。350km/h的高速铁路需要高弹性、高强度、高疲劳性能和一定冲击韧性的弹条。与既有铁路用弹条相比,对高速铁路弹条提出了更高、更苛刻的技术要求,如既有铁路上大量使用的B型弹条进行疲劳试验的组装位移为7.8mm,疲劳振幅0.7mm;高速铁路用的W 1型弹条进行疲劳试验的组装位移为13.25mm,疲劳振幅1.25mm。W 1型弹条内在性能技术要求：硬度42～47H RC,金相(淬火状态)铁素体≤2级、马氏体≤4级,金相(回火状态)均匀的回火屈氏体和回火索氏体,表面脱碳层≤0.25mm,残余变形≤1.0mm,疲劳性能500万次疲劳不折断,疲劳后残余变形≤1.0mm。

从弹条原材料的选用、生产工艺流程的选择和工艺参数优化着手,严格进行过程控制,生产出的弹条具有高的弹性极限、屈服极限、疲劳极限和抗弹减性能,可以保证高速铁路轨道系统的安全性和可靠性。

1 工艺流程制定及工艺优化

1.1 原材料

W 1型弹条原材料为 Ф14+0.40mm60Si2M nA热轧弹簧钢,其化学成分和力学性能见表1和表2。晶粒度不小于7级,钢中石墨碳不大于1.5级,脱碳层深度不大于0.14mm,对低倍组织、非金属夹杂物和断口等也进行了规定。……