U20Mn2SiNiMo贝氏体钢轨技术条件.pdf
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征求意见稿
轨螺栓孔边缘应予倒棱,尺寸为0.8mm~1.5mm
图2 钢轨端部扭曲测量示意图
T/CCTAS XXXXXX有孔钢轨轨端轨头至下圆角应按TB/T2344.1一2020附录A的规定予以倒棱。5.5长度及质量5.5.1标准轨定尺长度为:a)43kg/m钢轨:12.5m、25m;b)50kg/m、60kg/m钢轨:12.5m、25m、100m;c)75kg/m钢轨:25m、75m、100m;50AT1钢轨:12.5m、22.8m、25m、25.2m、50m;e)60AT1钢轨:14.5m、22.8m、25m、25.2m、50m;f)BT76钢轨:14.5m、22.8m、25m、25.2m、50m。5.5.2曲线缩短轨长度为:a)12.5m钢轨:12.46m、12.42m、12.38m;25m钢轨:24.96m、24.92m、24.84m。5.5.3短尺轨长度为:a)12.5m钢轨:9m、9.5m、11m、11.5m、12m;25m钢轨:21m、22m、23m、24m、24.5m;c)50m钢轨:45m、47m、49m;d)75m钢轨:71m、72m、73m、74m;e)100m钢轨:95m、96m、99m。5.5.4定尺长度为75m和100m钢轨的曲线缩短轨、其他定尺轨及短尺轨长度由供需双方协商,并在合同中注明。5.5.5短尺轨的搭配数量由供需双方协商并在合同中注明,但不应大于一批订货总重量的10%;有孔钢轨原则上不应有短尺轨,供需双方协商后短尺轨也可钻孔。5.5.6钢轨按理论质量交货。钢的密度为7.85g/cm。43kg/m~75kg/m钢轨、50AT1、60AT1钢轨、BT76钢轨的理论质量见表3。表3U20Mn贝氏体钢轨理论质量表钢轨每米理论质量kg/m钢轨类型43506060N7575N50AT160AT1BT76理论质量44.5651.4660.7660.4574.6074.2569.2782.3477.015.6交货状态钢轨以热处理状态交货。6技术要求6.1制造方法6.1.1钢轨钢应采用碱性氧气转炉冶炼上海标准规范范本,并经炉外精炼和真空脱气处理。8
6.1.2钢轨应采用连铸坏制造
6.1.3钢轨的轧制压缩比不应小于9:1。 6.1.4钢轨在轧制过程中应采用多级高压喷射除鳞,以有效除去氧化皮。 6.1.5钢轨应采用平立复合矫直机进行矫直,只充许辊矫一次。对钢轨端头或局部不平直可以用压力机 补充矫直。
6.2.1化学成分及残余元素(熔炼分析)应符合表4和表5的规定
6.2.1化学成分及残余元素(熔炼分析)应符合表4和表5的规
表4化学成分(熔炼分析)
化学成分(质量分数)%
6.2.2需方要求对钢轨化学成分和残余元素进行验证分析时,与表4规定成分范围的允许偏差为:C: ±0.01%; Si:±0.04%; Mn: ±0.05%; P:+0.005%; S:+0.005%; Cr:±0.05%; Ni:+0.03%; Mo: 土0.02%。其他元素允许偏差应符合相关规定。 6.2.3钢水氢含量不应大于0.00017%。当钢水氢含量大于0.00017%,应进行连铸坏缓冷,并检验钢 轨的氢含量,钢轨氢含量不应大于0.00010%。 6.2.4钢水或钢轨总氧含量不应大于0.0020%。
6.2.5钢水或钢轨氮含量不应大于0.0080%
处理后钢轨抗拉强度和断后伸长率应符合表6的
热处理后钢轨轨头顶面中心线上的表面硬度应符合表6的规定。同一支钢轨轨头顶面中心线上 变化范围不应大于30HBW。
表6热处理后钢轨的拉伸、冲击和轨头顶面硬度
热处理后钢轨轨头室温冲击吸收能量平均值应符合表6的规定。
20Mn贝氏体钢轨非金属
钢轨横断面酸蚀试片的低倍应符合TB/T2344.1一2020附录C的规定。
轨表面不应有裂纹。钢轨不应有1m以上的高空!
6.9.2钢轨走行面(即轨冠部位)、轨底下表面及距轨端1m内影响接头夹板安装的所有凸出部分(热 轧标识除外)都应修磨掉,
轧标识除外)都应修磨掉
a)钢轨走行面:0.5mm; b)钢轨其他部位:0.6mm。 在钢轨长度方向的钢轨走行面、轨底下表面,纵向导卫板刮伤最多只允许有2处,深度不应超过规 定。沿同一轴线重复发生导卫板刮伤可作为1处认可。 允许导卫板刮伤的最大宽度为4mm,宽度与深度之比大于或等于3:1。
轧辊产生的周期性热轧痕可作为1处认可,并且可以修磨。
6.9.4在冷状态下形成的钢轨纵向及横向划痕等缺陷最大允许深度:
a)钢轨走行面和轨底下表面(轨底下表面不应有横向划痕):0.4mm; b)钢轨其他部位:0.5mm。
6.9.5表面缺陷检测和修磨:表面缺陷深度应采用深度探测器进行检测,深度无法测量时,
最大允许修磨深度为: a)钢轨走行面:0.5mm; b)钢轨其他部位:0.6mm。 修磨后钢轨的几何尺寸偏差应符合表1的规定。 焊接钢轨距轨端1m范围内,钢轨走行面和轨头侧面,除凸出部位外,不应修磨。 钢轨断面尺寸、平直度不合格,除凸出部位外,不应采用修磨方式处理。 钢轨的热伤、冷伤满足6.9.3和(或)6.9.4规定且对钢轨使用无害时,可不修磨
钢轨端面和螺栓孔表面边缘上的毛刺应予清除
6.9.7应沿钢轨全长对轨底面进行自动检测。所用设备应能检测到表8规定的人工缺陷尺寸。人工缺 陷尺寸的公差为土0.1mm。用轨底自动检测技术检测时,检测范围至少超过轨底中央60mm宽。每隔8h 用有人工缺陷的测试轨标定一次。当自动检测设备不能正常使用时,应采用人工检查。
表8人工缺陷的尺寸 单位为毫米
轨全长应连续进行超声波探伤检查,并应满足7
处理钢轨的轨底最大纵向残余拉应力应小于或等
表9U20Mn贝氏体钢轨断裂韧性表(Kg)
6.13疲劳裂纹扩展速率
热处理钢轨疲劳裂纹扩展速率da/dN应符合表10的规定。
U20Mn贝氏体钢轨疲劳裂纹扩展速率表(da/
应变幅为0.00135时,U20Mn贝氏体钢轨每个试样的疲劳寿命(即试样完全断裂时的循环次数) X10°次。
7.1检验项目、检验频次、取样部位及检验方法
检验项目、检验频次、取样部位及检验方法应符合表11的规定。应避免在过渡区域取样。
11检验项目、检验频次、取样部位及检验方
当化学成分出现异议时,应以化学分析法为准: 若供方保证,可不做残余元素检验。
图3成品化学成分、拉伸试样及显微组织检验试样的取样位置
7.2.1钢水的氢含量按氢在钢中的分压量值确定,用在线浸入式探头系统进行测量。在新中间包浇铸 的任何连浇第一炉钢水中至少测取2个试样,其余炉中每炉测取1个试样。一个连浇中第一炉的第一个 试样应在氢含量最高的时候从中间包中测取。当钢水氢含量不大于0.00017%,可不检验钢轨的氢含量; 当钢水氢含量大于0.00017%,应进行连铸坏缓冷,并应检验钢轨的氢含量。 7.2.2钢轨氢含量测定在热锯处随机取样。但对于一个连浇中的第一炉,应从相当于任一铸流第一个 钢坏的最后部分切取。试样应在轨头中心制取,按图4所示在定氢仪上测定。试验方法按GB/T223.82 执行。
.3钢水及钢轨氢含量测定也可按供需双方协议
测定钢水中总氧含量和氮含量,在钢水中取样并使之凝固,取样和制样方法按GB/T20066执行。测 定成品钢轨中含氧量和氮含量,从钢轨头部取样,取样位置如图4所示。试验方法按GB/T11261和GB/T 20124执行。
图4测定总氧、氮含量和氢含量试样的取样位置
图5钢轨冲击试样取样示意图
.4.1轨顶面硬度:在钢轨上随机取样,按图6所示,试样长度不应小于100mm,轨头顶面磨去0.5mm 测试点不应少于5个,进行布氏硬度测试,试验方法按GB/T231.1执行。 7.4.2钢轨全长硬度波动:从钢轨的一端以及每隔20m25m分别取200mm长的钢轨试样,轨头顶面磨 去0.5mm,测试点不应少于10个,进行布氏硬度测试,试验方法按GB/T231.1执行
图6 布氏硬度测试示意图
试验方法按照GB/T10561一2005中的A法执行,每件样轨上取一个截面评定非金属夹杂物,取 按图7所示:在钢轨头部距轨顶面10mm纵向切取,检查面应平行于轨顶面且居中,面积不小于200 单位头
图7钢轨非金属夹杂物取样示意图
7.7. 1所用方法应确保被检验的最小横截面面积为:
a)轨头部分不小于70%; b)轨腰部分不小于60%; c)轨底部分见图8。 上述面积根据探头发射声影确定。钢轨头部应从两个侧面和踏面进行检测。
7.7.2 探头频率为 2. 25 MHz~5MHz。
钢轨轨底超声波探伤区域(阴影部分)
7.7.3检测灵敏度应比检测7.7.4规定的人工缺陷所要求的灵敏度至少高4dB。当出现可能是缺陷的 反射波时,应以比检测7.7.4条规定的人工缺陷所要求的灵敏度高6dB为检测灵敏度,重新进行超声波 验测。当重新进行超声波检测而钢轨的缺陷信号仍超过或值时,此钢轨应报废或将有缺陷部分切除。超 声波检测系统应有对界面或背面回波信号的连续监视功能。 7.7.4钢轨进行超声波检测时应备有一段标定轨。60kg/m钢轨标定轨的轨头、轨腰、轨底的人工缺陷 立置分别按图9、图10、图11所示。43、50、75、75N断面钢轨的人工缺陷标定轨应参考60kg/m钢轨 的标定轨制备,并应将详图提供给需方。50AT1、60AT1断面钢轨标定轨的轨头、轨腰、轨底的人工缺 陷位置分别按TB/T2344.22020图9、图10、图11所示。BT76断面钢轨的人工缺陷位置分别按图12 图13、图14所示。也可以使用其他标定方法,但这些方法应与上述方法的检测灵敏度值等同。 7.7.5每班作业前,进行一次超声波探伤标定轨标定。每班作业期间,标定间隔不应大于8h。 #西
7.7.6 其他要求按 YB/T 951 规定执行
a)钢轨轨头人工缺陷位置1
平底孔:A和c与B和D成8°+1°的角。
平底孔:A和c与B和D成8+1°的角。
孔钻至轨腰中心线;允许有与水平线成土1°角的偏差
b)钢轨轨头人工缺陷位置2
)钢轨轨头人工缺陷位置3
图960kg/m钢轨轨头人工缺陷的位置及尺寸
图1060kg/m钢轨轨腰人工缺陷的位置及尺寸
图1160kg/m钢轨轨底人工缺陷的位置及尺寸
b)钢轨轨头人工缺陷位置2
m的平底孔钻至轨腰中心线:允许有与水平线成1°角的
图13BT76轨轨腰人工缺陷的位置及尺寸
图14BT76轨轨底人工缺陷的位置及尺寸
轨底残余应力测定按TB/T2344.1一2020附录F规定的方法进行(轨底残余应力测点位置在轨头 的延长线上)。
7.10疲劳裂纹扩展速率
采用三点弯曲、单边缺口试样进行疲劳裂纹扩展速率试验,取样部位及试样尺寸如图12所示。在每 根样轨上至少取3个试样,在下述条件下进行试验: a 试验温度:15℃~25℃; 最小循环荷载/最大循环荷载:0.5; C 三点弯曲试样加载跨距:4W(按图15所示); 循环加载频率:15Hz40Hz; e 试验环境:试验室内大气环境。 其他有关规定应符合GB/T6398
b试样尺寸 图15疲劳裂纹扩展速率试样取样位置及尺寸
按GB/T3075的规定进行等幅疲劳试验,取样部位及试样尺寸按图16所示。在每根样轨上至少取2 个试样,在下述条件下进行试验: a)试验温度: 15℃~25℃; b)控制变量应为轴向应变幅; c)应变循环应对称于初始零应变,
8.1.1 符合下列情况之一时,供方应做型式
符合下列情况之一时,供方应做型式检验:
图16疲劳试样取样位置及尺寸
a) 新钢种首次生产; b) 生产工艺、生产设备等发生重大变化; C 正常生产每隔5年; d)停产6个月以上。
a)新钢种首次生产; b 生产工艺、生产设备等发生重大变化; 正常生产每隔5年; d)停产6个月以上。
8.1.2供方应提供给需方型式检验最终结果所依据的所有检验记录、标定和计算值。
8.1.3型式检验包括表11中的所有项目,序号12~序号20项检验的试样应从经过矫直的钢轨中切取, 并且不再对这些试样做任何机械或热的处理。断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率和疲劳试样应从3个样轨上 切取,样轨应分别取自不同的炉号和不同的连铸流号。残余应力试验应选取6根样轨。钢轨全长硬度波 动试验应在同一支定尺钢轨中取样。各项检验的取样部位和检验方法应符合表11。
8.2.1组批规则:每批由同一牌号、同一轨型的若干炉钢水连续浇铸的钢轧制的钢轨组成。
2.1组批规则:每批由同一牌号、同一轨型的若干炉钢水连续浇铸的钢坏轧制的钢轨组成。 2.2钢轨的出厂检验由供方质量检验部门进行。必要时需方有权进行抽检,具体项目由供需双 货时另行商定。
8.2.3出厂检验包括表11中序号1序号15的所有项目,其检验项目、检验频次、取样部位和检验 方法应符合表10。 8.2.4出厂的钢轨及AT轨需经第三方专业检验部门进行批次抽查抽检,抽检频次为钢轨每年每3万吨 抽检1次,若每年不足3万吨,则每年抽检1次。AT轨每年抽检1次。 8.2.5批次抽查检验项目包括表11中序号1~序号20的所有项目,其检验项目、检验频次、取样部 位和检验方法应符合表11。
8. 3. 1 化学成分
8.3.2 拉伸、冲击及硬度
当初验结果不合格时,应在同一炉另两支钢轨上各取一块复验试样进行复验。其中一块复验试样应 汉自与初验试样同一铸流轧制的钢轨,另一块复验试样在其他铸流轧制的钢轨上制取。两块复验试样的 检验结果均符合本标准规定时,该炉钢轨应予验收。 如两块复验试样的检验结果均不符合本标准规定,则应取样再验。同一铸流钢轨两次检验结果均不 合格时,则该铸流钢轨不应验收。如果一块复验试样检验不合格时,则应对不合格钢轨所在铸流和其他 铸流钢轨继续取样检验,直至两个试样同时合格
重庆标准规范范本8.3.3 非金属夹杂物
当初验结果不合格时,应在同一批另两支钢轨上各取一块复验试样进行复验。其中一块复验试样应 全同一铸流轧制的钢轨上制取,一块复验试样应在同一批的其他铸流轧制的钢轨上制取。两块复验试 羊的检验结果均符合本标准规定时,该批钢轨应予验收, 如果其中一块复验试样的检验结果不符合本标准规定,则应对不合格铸流和其他流轧制的钢轨继 续取样再验,直至两个试样同时合格。同一铸流钢轨两次检验结果均不合格时,则该铸流钢轨不应验收。
8.3.4.1钢轨白点不应复验。 8.3.4.2当低倍初验不符合本标准规定时,应在同一铸流初验取样部位的前后两侧,各取一个试 样进行复验。这两个复验试样中,至少有一个取自与初验样同一铸坏的钢轨上,两个复验试样之间 的钢轨不应验收。如果两个复验试样的复验结果都符合要求,则该批其余的钢轨可以验收。如果有 一个复验试样不合格,可继续取样再验,直至两个试样同时合格。
B. 3. 5 显微组织
低倍缺陷难以辨认时水利技术论文,可在更高的放大倍率下价
当初验结果不合格时,应在同一批和邻的两支钢轨上取样复验。如果两个复验样的复验结果都符合 要求,则该批其余的钢轨可以验收。如果复验试样不合格,可继续在相邻侧钢轨上取样再验,直至两个 试样同时合格。两个复验试样之间的钢轨不应验收。
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