回火工藝對(duì)熱軋高強(qiáng)貝氏體鋼軌組織和力學(xué)性能的影響

熊志強(qiáng)，徐 光，袁 清，胡海江

(1. 武漢科技大學(xué)耐火材料與冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430081；2. 武漢科技大學(xué)鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢，430081)

根據(jù)顯微組織的不同，鋼軌用鋼可以分為鐵素體+珠光體型、珠光體型、索氏體型、奧氏體型以及貝氏體型[1]。貝氏體鋼軌由于具有較高的強(qiáng)度、耐磨性以及耐接觸疲勞性能，逐漸受到研究者和鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的重視[2-3]。相對(duì)于珠光體鋼軌，貝氏體鋼軌組織中含有殘余奧氏體，其在拉伸過(guò)程中的TRIP效應(yīng)使得鋼的強(qiáng)韌性及綜合性能均得到了較大的提升[4-5]。但貝氏體鋼軌中殘余奧氏體的作用具有兩面性：穩(wěn)定的殘余奧氏體可以提高貝氏體鋼軌的韌塑性，而不穩(wěn)定的殘余奧氏體易發(fā)生應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體相變，致使貝氏體鋼軌韌塑性惡化并在內(nèi)部產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力[6]，嚴(yán)重影響鋼軌的綜合機(jī)械性能及使用。因此，需要對(duì)貝氏體鋼軌進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕鼗鹛幚恚瑥亩岣咪撝袣堄鄪W氏體的含量及其穩(wěn)定性[7]。貝氏體鋼軌對(duì)熱處理工藝較為敏感，故選擇適當(dāng)?shù)幕鼗鸸に噮?shù)顯得尤為重要。

基于此，本文以熱軋態(tài)U25CrNi高強(qiáng)貝氏體鋼軌為研究對(duì)象，重點(diǎn)考察了回火工藝對(duì)其組織和力學(xué)性能的影響，探索了適合該鋼軌用鋼的最佳回火條件，旨在提高熱軋后該貝氏體鋼軌的綜合機(jī)械性能。

1 試驗(yàn)

試驗(yàn)用鋼為熱軋態(tài)U25CrNi高強(qiáng)貝氏體鋼軌，化學(xué)成分見表1，其顯微組織主要為貝氏體+馬氏體+殘余奧氏體，軌頭抗拉強(qiáng)度高達(dá)1492 MPa，延伸率為13.4%，沖擊功約為41 J/cm2。……