铁路车轮钢 (wheel steel for railway)
用于制造各种铁路机车和车辆车轮的专业用钢。按制造工艺分为轧制车轮和铸造车轮。由钢坯轧制的整体辗制车轮在综合性能、高低倍组织、力学性能、金属利用率和使用寿命方面均优于铸造车轮。
车轮的受力及其影响 车轮把车辆承受的载荷传递到钢轨，在机车制动时，它又承受闸瓦的作用，因而车轮在复杂应力的状态下工作。磨损、剥离和热裂是车轮失效的三大原因。随着轴载的增加，车轮的磨损和接触疲劳缺陷都会增加。车轮除要有足够的强度和耐磨性能外，还应具有良好的韧性和抗热裂性。
化学成分和力学性能 中国的铁路车轮钢的化学成分和力学性能见表l、表2。随着碳含量增加而车轮的强度、硬度和耐磨性增加，但会增加车轮的热裂敏感性。为了减少车轮的热裂敏感性，在车速和载重增加的情况下，应适当降低车轮的碳含量，加入少量的钒可提高车轮的强韧性。高速运行、强力制动的车辆钢的碳含量一般要比中速运行、缓慢制动的车轮钢碳含量低。
表1 车轮钢化学成分
钢 类 | 化 学 成 分／％ | |||||
C | Mn | Si | P | S | V | |
CL60 | 0.35～O.65 | O.50～O.80 | O.17～0.37 | %26le;0.035 | %26le;O.040 | |
CL45MnSiV | O.44～O.52 | O.80～1.2 | O.50～O.80 | %26le;0.040 | %26le;O.035 | O.08～O.15 |
表2 车轮钢力学性能
级别 | 钢种 | 抗拉强度%26sigma;b/MPa | 伸长率%26delta;/％ | 断面收缩率%26psi;/％ | 常温冲击值 AK/J | 硬度(HB) | |
不 小 于 | |||||||
A | CL45MnSiV | 880～1125 | 12 | 21 | 18.4 | 251 | |
A | CI.60 | 客车 | 910～1155 | 8 | 14 | 12.8 | 255 |
货车 | |||||||
B | 客车 | 880～1105 | 10 | 14 | 12.8 | 251 | |
货车 | 860～1090 | 248 | |||||
车轮钢可采用平炉、电炉或氧气转炉冶炼。炉后采用钢包吹氩处理或其他炉外精炼工艺。车轮钢的浇铸，有的采用模铸，有的采用圆坯连续铸造。钢锭采用下注法浇铸，锭形多为圆形或多角形，锭形的高宽比(H/D)偏大、锥度小。
质量检查 铁路用整体辗制车轮需作低倍、高倍超声波探伤，磁粉探伤和落锤试验。在酸浸低倍试片上不得有白点、缩孔残余、分层、裂纹、翻皮、异型偏析及金属夹杂物。一般疏松、中心疏松、非金属夹杂物不得大于A级。高倍组织中A级车轮的非金属夹杂物平均级别(不变形硅酸盐除外)不得大于四级，其中条状氧化物不得大于一级。
A级车轮和B级客车轮应进行超声波探伤并需经过退磁处理。B级货车轮根据需方要求处理。A级车轮的辐板表面应进行磁粉探伤检查。B级车轮根据需方的要求处理。
