鋼軌鋼熱處理工藝的基本原理

根據(jù)鐵-碳平衡圖可知，對含碳量在0.6%~0.8%的碳素鋼而言，從高溫軋制狀態(tài)，靠自然緩慢冷卻，盡管也能得到珠光體組織，但這樣的珠光體是粗大的，強(qiáng)度和韌性的匹配也不是理想的。從電鏡觀察得知，具有細(xì)微結(jié)構(gòu)的珠光體比粗大珠光體具有更高的強(qiáng)度、韌性和耐接觸疲勞特性，因此細(xì)化珠光體微觀結(jié)構(gòu)是獲得高強(qiáng)韌性鋼軌鋼的有效途徑。尤其是對具有片層狀的珠光體鋼軌鋼，通過熱處理可以顯著改善其組織的微觀結(jié)構(gòu)，即減小珠光體片間距、減小滲碳片厚度、減小珠光體團(tuán)尺寸。這三者的綜合效應(yīng)提高了珠光體鋼軌鋼的強(qiáng)度和韌性。珠光體鋼的微觀幾何參數(shù)又是與加熱漏度、冷卻速度有直接的關(guān)系，也就是說控制好熱處理工藝參數(shù)，可以獲得具有優(yōu)良力學(xué)性能的鋼軌。鋼軌鋼從高溫下經(jīng)慢慢冷卻全過程組織的變化為：首先變成奧氏體，隨著繼續(xù)冷卻，奧氏體變成奧氏體和鐵素體，在溫度降到723℃以下時，奧氏體則轉(zhuǎn)變?yōu)殍F紊體和滲碳體．那叫珠光體，這是指鋼在加熱后經(jīng)非常緩慢冷卻時其組織的變化。如果冷卻速度加快，其組織來不及轉(zhuǎn)變，則將高溫狀態(tài)下的組織留下來。當(dāng)奧氏體從高溫快速冷卻并降到某一溫度時，就全部轉(zhuǎn)變成馬氏體；若冷卻速度緩慢些，就要產(chǎn)生貝氏體或珠光體。