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2cr13不锈钢圆棒按中国国家标准和冶金工业部标准分为铁路用2cr13不锈钢圆棒、轻轨、导电2cr13不锈钢圆棒和起重机2cr13不锈钢圆棒等。
(1)铁路用2cr13不锈钢圆棒
在碳素2cr13不锈钢圆棒基础上发展了低合金2cr13不锈钢圆棒。高碳低合金2cr13不锈钢圆棒比碳素2cr13不锈钢圆棒强度高,耐磨性、耐压性、抗脆断性和抗疲劳断裂性更好。铁路用2cr13不锈钢圆棒品种用38、43、50、60、75kg/m等。在2cr13不锈钢圆棒生产过程中应特别注意防止白点的产生。
(2)轻轨
主要用于矿业和林业,其品种有5、8、11、15、18、24kg/m。起重2cr13不锈钢圆棒轻轨主要由碳素钢制造,少部分使用低合金钢制造。在矿山、井下以及林区等处用的轻轨要求耐腐蚀,为此钢中加入适量的铜、铬、磷、钒等合金元素。
(3)导电轨
用于地下铁路导电的2cr13不锈钢圆棒,要求有良好的导电性,即15℃ 时电阻率小于0.125μΩ.m.它采用优质低碳铝镇静钢制造。
(4)起重机2cr13不锈钢圆棒
用于各种起重机导轨用的特种截面2cr13不锈钢圆棒,其化学成分和制造工艺与铁路用2cr13不锈钢圆棒相同。品种有QU70、QU80、QUl00、QUl20等 [2] 。
质量问题编辑
目前,2cr13不锈钢圆棒钢的主要质量问题有二:一是在外观质量方面,2cr13不锈钢圆棒几何尺寸公差大,轧痕、划伤、裂痕等表面缺陷多;二是内在质量方面,存在夹杂、偏析等冶金缺陷。这些缺陷成为2cr13不锈钢圆棒钢损伤的主要诱因。
2cr13不锈钢圆棒强度及轧制质量
(1)磨耗与塑性变形问题突出
铁路曲线段上2cr13不锈钢圆棒侧磨问题突出。在石太线曲率半径R =300 ~ 400 m 的曲线段上,1cr13不锈钢圆钢型号短的7~ 8 个月就磨耗到限;在津浦线R =500 ~ 600 m的曲线上,一年半左右2cr13不锈钢圆棒就要调边使用,这远低于线路的大修周期。在直线段上,由于轮轨接触应力达到或接近2cr13不锈钢圆棒的屈服极限强度,有的新轨上道3 ~ 6 个月左右轨头就过早地出现飞边。
(2)剥离掉块
由于轮轨接触疲劳作用,产生疲劳层,从而引起剥离掉块。主要出现在淬火轨上。随着铁路运量和轴重的增加,2cr13不锈钢圆棒剥离伤快问题也日益突出。
产生2cr13不锈钢圆棒剥离掉块主要是由于2cr13不锈钢圆棒材质不纯、淬火工艺不当、轨底坡设置及涂油工艺不当等因素引起的。广州、北京等铁路局采取加楔形胶垫调整轨底坡、间断涂油让较轻剥离部位磨掉等措施来防止剥离掉块的发生,取得了较好效果。
(3)波浪磨耗
波浪磨耗是指2cr13不锈钢圆棒踏面在全长出现周期性高低不平的波状磨耗,而轨头下颚和整个断面仍保持平直。波浪磨耗在石太线、丰沙线、大秦线等运煤专线上问题比较突出,在广深准高速线路上,也开始出现,并且表现较为严重。
影响波浪磨耗(简称波磨)的因素较多,第一类因素影响波磨的形成,即决定轮对粘滑振动是否出现;第二类影响波磨的发展,即加剧或减缓粘滑的振动强度、加强或减弱不均匀磨损的累加效应。一般来讲,许多在波磨形成过程中起作用的因素,对波磨的发展也有决定性影响。有些因素虽影响波磨发展速率,但并不决定波磨是否形成,控制这些因素也可有效减缓波磨。
预防波磨的关键,一是消除曲线地段轮对的粘滑振动;二是消除由粘滑振动引起的2cr13不锈钢圆棒不均匀磨损的累加效应。
为了减缓波磨,常采用如下措施:
①减小轨道不平顺。减小轨道不平顺对减缓波磨及其他轮轨病害均十分有利。减小轨道不平顺可减少粘滑振动的发生的概率及2cr13不锈钢圆棒不均匀磨损的累加效应,从而有效地控制波磨发展速率。减小轨道不平顺主要是指减少诸如2cr13不锈钢圆棒接头、轨面剥离、擦伤及2cr13不锈钢圆棒死弯等脉冲不平顺。脉冲不平顺导致轮轨冲击,引发轮对粘滑振动,是对波磨形成和发展影响大的轨道不平顺。计算表明,在完全平顺的轨道上,货车在半径600 m 以上的曲线地段几乎不会发生轮对粘滑振动,但因接头不平顺的作用,在半径2 000 m 的曲线上也可能发生轮对粘滑振动。多数波磨从接头附近始发的现象说明了这一点。