阅读说明：本技术 一种尖轨 (Switch rail ) 是由 关铁 于 2019-02-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种尖轨,所述尖轨为全纤维结构,包括尖端部分(1)和主体部分(2),所述尖端部分(1)和所述主体部分连接成为一个整体；所述尖轨的制作方法,步骤如下：(1)、坯料制备：配置单合金或多合金电渣钢锭；(2)、坯料压制：将电渣钢锭压制成定型坯料,压制温度为850℃-1250℃；(3)、锻造成型：采用轧辊将定型坯料锻造成型,锻造温度为850℃-1250℃；(4)、校直与整形；所述多合金电渣钢锭包括至少两种合金元素。与现有技术相比,具有节约能源,材料利用率高,纤维组织免受破坏,尺寸准确,表面光洁度好,极大地提高了尖轨的机械性能,抗疲劳寿命提高。(The invention relates to a switch rail, which is of an all-fiber structure and comprises a tip part (1) and a main body part (2), wherein the tip part (1) and the main body part are connected into a whole; the manufacturing method of the switch rail comprises the following steps: (1) and preparing a blank: preparing single alloy or multi-alloy electroslag steel ingots; (2) and blank pressing: pressing the electroslag steel ingot into a shaped blank, wherein the pressing temperature is 850-1250 ℃; (3) and forging and forming: forging and forming the shaped blank by using a roller, wherein the forging temperature is 850-1250 ℃; (4) straightening and shaping; the multi-alloy electroslag steel ingot comprises at least two alloy elements. Compared with the prior art, the switch rail has the advantages of energy conservation, high material utilization rate, fiber tissue damage prevention, accurate size, good surface smoothness, great improvement on the mechanical performance of the switch rail, and improvement on the fatigue resistance life.)

一种尖轨

技术领域

本发明涉及铁路轨道配件加工技术领域，尤其是涉及一种尖轨。

背景技术

在铁路大发展的背景下，铁路配件行业也保持着比较高的发展水平，装备国产化是铁路配件的趋势之一。铁路配件具有强度高、韧性好及优良的抗疲劳性能和耐磨性等特点。

铁路配件是铁路线路的组成部分，这里所指的轨道包括钢轨、轨枕、连结零件、道床、防爬设备、轨撑和道岔等。作为一个整体性工程结构，轨道铺设在路基之上，起着列车运行的导向作用，直接承受机车车辆及其荷载的巨大压力。在列车运行的动力作用下，它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，保证列车按照规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。

尖轨是转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动，将列车引入正线或侧线方向。申请号 201510190449.3的发明公开了一种尖轨，包括尖端部分和主体部分；所述尖端部分的一侧面为刨切面，所述刨切面上设置有若干的缓冲部件，若干的缓冲部件沿所述尖端部分的长度方向分布，从所述尖端部分的头部向所述尖端部分的根部延伸，若干的缓冲部件的高度逐渐增高，所述缓冲部件包括杆状部件和筒状部件，所述杆状部件的下半部分设置在所述筒状部件内部，所述杆状部分的上半部分伸出在所述筒状部件的上方，所述杆状部件的下端部连接至一弹簧的一端，所述弹簧的另一端连接至所述筒状部件的底部，所述杆状部件的上端部固定有第一橡胶垫，所述筒状部件固定在所述刨切面上。该发明在尖端部分设置缓冲部件，由缓冲部件对撞击和摩擦进行抵消，减少对尖端部分的磨损。但是通过对现行工艺生产的尖轨流线分布观察分析，仍然存在许多不可克服的缺点：

（1）金属纤维分布紊乱，在尖轨尖端附近应尽量使其流线分布符合其轮廓外形，以利于提高其疲劳寿命；

（2）由于采用刨切处理方式，留下大量切痕，切边刀痕位于零件表面，且与受力方向垂直，增加了切痕成为裂痕发源地的可能性，降低了零件的使用寿命；

（3）刨切操作过程，切边处理步骤降低了材料的利用率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，提供一种高寿命、全纤维结构、高可靠的整体锻造尖轨，这种整体锻造尖轨的方法省去了尖端部分侧面的机械加工，大大提高了材料的利用率，减少了加工环节缩短了尖端部分的一侧面的制造周期，通过此方法能大大降低尖端制造成本，通过设置热处理装置，还能实现尖端成型的同时实现在线热处理，满足尖端尺寸的同时，保证尖端的性能。

本发明的技术方案：

一种尖轨，其特征在于，所述尖轨为全纤维结构，包括尖端部分和主体部分，所述尖端部分和所述主体部分通过辊锻一体成型。

进一步的，所述尖轨整体由合金钢制成；或者合金钢与轨道钢电渣熔融一体制成，尖端部分为合金钢，主体部分为轨道钢。

进一步的，所述尖端部分和主体部分均为轨道钢。

进一步的，一种尖轨的制作方法，步骤如下：

（1）、坯料制备：配置多合金电渣钢锭；

（2）、坯料压制：将电渣钢锭压制成定型坯料，压制温度为850℃-1250℃；

（3）、锻造成型：采用轧辊将定型坯料锻造成型，锻造温度为850℃-1250℃；

（4）、校直与整形；

所述多合金电渣钢锭包括至少三种合金元素。

进一步的，所述加工方法还包括形变热处理工艺，所述形变热处理工艺为：在轧辊对原料轧制成型的同时所进行的在线实时热处理工艺。

进一步的，所述坯料制备包括以下步骤：

a. 首先将水冷结晶器的内外表面清理干净，去除表面的金属氧化皮，清理完毕后开始电渣熔铸；

b. 开启电渣炉电源，先将一对石墨电极安装在机械摇臂上，然后利用石墨电极通电熔化渣料形成渣池，升起摇臂，换下石墨电极，换上轨道钢电极棒作为自耗电极,在渣池中通电熔化电极棒,全部熔化后换上新的轨道钢电极棒，重复上述过程，直至达到规定重量，当所有金属液滴穿过渣池时，即电极棒熔化完毕形成熔池，保温一段时间，随即在循环水的强制冷却下于结晶器中形成钢坯坯料。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

（1）本发明提供了一种高寿命、全纤维结构、高可靠的整体锻造尖轨。

（2）本发明提供了的这种整体锻造尖轨的方法，省去了尖端部分侧面的机械加工，大大提高了材料的利用率，减少了加工环节缩短了尖端部分的一侧面的制造周期，降低尖端制造成本。

（3）本发明提供了的这种整体锻造尖轨的方法，通过形变热处理工艺，实现尖端成型的同时实现在线热处理，满足尖端尺寸的同时，保证尖端的性能。

附图说明

附图1为本发明的尖轨的整体示意图。

附图标记

尖端部分1、主体部分2。

具体实施方式

实施例1

一种尖轨，所述尖轨为全纤维结构，包括尖端部分1和主体部分2，所述尖端部分1和所述主体部分2通过辊锻一体成型。所述心轨两侧设置有轮缘槽，所述轮缘槽截面的顶部呈向外延伸的凹槽型。

所述尖轨整体由合金钢制成；或者合金钢与轨道钢电渣熔融一体制成，尖端部分为合金钢，主体部分为轨道钢。

这种尖轨的制作方法，步骤如下：

（1）、坯料制备：配置电渣钢锭；电渣钢锭的成分按照质量百分比来计算，包括：C：0.55，Si： 2.6，Mn： 2.6，Cr：1.0 ，Mo： 0.5，V：0.25，Ti：0.05，P：0.03，S：0.025，其余为Fe和不可避免杂质。

（2）、坯料压制：将电渣钢锭压制成定型坯料，压制温度为850℃；

（3）、锻造成型：采用变截面轧辊将定型坯料锻造成型，锻造温度为850℃-1250℃；

（4）、校直与整形；

所述多合金电渣钢锭包括三种合金元素。

根据需要，所述加工方法还包括形变热处理工艺，所述形变热处理工艺为：在轧辊对原料轧制成型的同时所进行的在线实时热处理工艺。

根据需要，所述坯料制备包括以下步骤：

a. 首先将水冷结晶器的内外表面清理干净，去除表面的金属氧化皮，清理完毕后开始电渣熔铸；

b1. 开启电渣炉电源，在结晶器内引弧重熔轨道钢化学成分电极棒，制得固态电渣锭加熔池内轨道钢的钢水；

b2.制得的固态电渣锭加熔池内轨道钢的钢水后，迅速更换至低合金的耐磨钢化学成分的电极棒，继续电渣重熔，完成混合材质的第一过渡段熔炼；

b3. 继续电渣重熔，进入单一低合金的耐磨钢化学成分重熔，完成低合金的耐磨钢材质低合金耐磨段熔炼；

b4. 再次更换轨道钢化学成分电极棒继续重熔，完成第二过渡段的熔炼后；

b5. 进入单一中合金的耐磨钢化学成分重熔，完成中合金的耐磨钢材质中合金耐磨段熔炼；

b6. 再次更换轨道钢化学成分电极棒继续重熔，完成第三过渡段的熔炼后；

b7. 继续电渣重熔，进入单一低合金的耐磨钢化学成分重熔，完成低合金的耐磨钢材质低合金耐磨段熔炼；

b8. 再次更换轨道钢化学成分电极棒继续重熔，完成第四过渡段的熔炼后；

b9. 继续继续重熔至规定重量的轨道钢，进而在同一结晶器内制得三合金电渣钢锭；保温一段时间，随即在循环水的强制冷却下于结晶器中形成钢坯坯料。

其中，低合金耐磨钢，其主要化学成份按重量百分比计是：碳(C)0.5-0.6％，硅(Si) 0.9-1.2％，锰(Mn) 1.4-1.7％，铬（Cr）1.35-1.6％，钼（Mo）0.3-0.5％，矾(V) 0.05-0.10％，钛（Ti） 0.03-0.06％，稀土(RE) 0.02-0.04％，硫(S)·磷(P)＜0.04％，其余为铁(Fe) 和不可避免杂质。

其中，中合金耐磨钢，其主要化学成份按重量百分比计是：碳(C)0.3～0.45％，锰(Mn)2～3.5％，钛(Ti)0.05～0.2％，钇基稀土(Y)0.08～0.15％，硅(Si)1～2.5％，矾(V)0.05～0.2％，硼(B)0.003～0.005％，磷(P)≤0.045％，硫(S)≤0.04％，其余为铁(Fe) 和不可避免杂质。

所述尖轨热锻后会形成纤维组织，即塑性杂质延伸长方向呈纤维状分布，使金属组织呈一定的方向性，这种因锻造而使金属形成的具有一定方向性的组织称为锻造流线，这种没有被破坏的锻造结构即全纤维结构。

实施例2

根据需要，所述尖轨合金钢的成分按照质量百分比来计算，

一种尖轨，所述尖轨为全纤维结构，包括尖端部分1和主体部分2，所述尖端部分1和所述主体部分2连接成为一个整体。所述尖端部分和主体部分均为轨道钢。

这种尖轨的制作方法，步骤如下：

（1）、坯料制备：配置电渣钢锭；电渣钢锭的成分按照质量百分比来计算，包括：C：0.25-0.55，Si：1.6-2.6，Mn：1.6-2.6，Cr1-1.5，Mo：0.3-0.5，V：0.15-0.25，Ti：0.05-0.15，P≤0.03，S≤0.025，其余为Fe和不可避免杂质。

（2）、坯料压制：将电渣钢锭压制成定型坯料，压制温度为850℃；

（3）、锻造成型：采用变截面轧辊将定型坯料锻造成型，锻造温度为850℃-1250℃；

（4）、校直与整形；

所述多合金电渣钢锭包括两种合金元素。

根据需要，所述加工方法还包括形变热处理工艺，所述形变热处理工艺为：在轧辊对原料轧制成型的同时所进行的在线实时热处理工艺。所述形变热处理工艺还包括回火处理，回火加热温度为330±10℃，保温1~2h，然后空冷；最后将合金电渣钢锭试样进行退火去应力处理，温度为600~700℃，保温2~4h，冷却方式是炉冷，冷却到室温下制备完毕。

根据需要，所述坯料制备包括以下步骤：

a. 首先将水冷结晶器的内外表面清理干净，去除表面的金属氧化皮，清理完毕后开始电渣熔铸；

b1. 开启电渣炉电源，在结晶器内引弧重熔轨道钢化学成分电极棒，制得固态电渣锭加熔池内轨道钢的钢水；

b2.制得的固态电渣锭加熔池内轨道钢的钢水后，迅速更换至耐磨钢化学成分的电极棒，继续电渣重熔，完成混合材质的第一过渡段熔炼；

b3. 继续电渣重熔，进入单一的耐磨钢化学成分重熔，完成耐磨钢材质合金耐磨段熔炼；

b4. 再次更换轨道钢化学成分电极棒继续重熔，完成第二过渡段的熔炼后；

b5.继续继续重熔至规定重量的轨道钢，进而在同一结晶器内制得双合金电渣钢锭；保温一段时间，随即在循环水的强制冷却下于结晶器中形成钢坯坯料。

其中，耐磨钢主要化学成份按重量百分比计是：碳(C)0.55％，硅(Si) 0.9％，锰(Mn) 1.4％，铬（Cr）1.35％，钼（Mo）0.3％，矾(V) 0.05％，钛（Ti） 0.03％，稀土(RE)0.03％，硫(S)·磷(P)＜0.04％，其余为铁(Fe) 和不可避免杂质。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。