《风水混合冷却介质条件下余热热处理技术开发》

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《风水混合冷却介质条件下钢轨余热热处理技术开发》是金属材料加工制造工艺邻域的一项分支技术,主要是进行钢轨轧后控制冷却,充分利用余热进行性能提升的工艺措施。该项目因为选用介质特殊,所以导致工艺控制与常用的压缩空气有所不同。

该项目对钢轨钢进行了系列冷却速度、不同温度条件下的测试,研究了连续转变和等温转变的研究,并按照在线冷却策略进行了模拟研究,找到了转变过程的关键温度和临界冷却速度,为工艺制定提供了有力的支持。系统研究了喷嘴的流体学特性和热力学特性,掌握了双介质喷嘴的变化特性,结合材料特性,利用数值计算模型全面地反映了转变过程中钢轨断面上温度分布情况,掌握了热处理过程中整个系统的控制能力、调整手段,并成功运用于U75V、U71Mn等材质各类钢轨的热处理中,满足产品标准的各项要求,形成了批量生产能力,实现了对称断面、非对称断面钢轨的热处理。通过对热处理钢轨的各项性能进行检验表明,用风水混合冷却介质进行钢轨余热热处理技术上是可行的;试验段3年4亿吨货运通过量的考验,以及累计生产26万吨热处理钢轨实践表明,用风水混合冷却介质进行钢轨余热热处理实际上可靠的、成熟的。

在研究、试验中总结了独有的技术诀窍,部分形成了专利,申请了技术保护。风水混合冷却介质具有风和水两种介质的特点,从风的柔和到水的凌厉,调节范围宽阔,可以实现风、雾、水三种状态的切换,最常用的状态是雾的状态,雾态水滴的直径从5微米到2000微米,以实现实现理想的冷却效果。

《风水混合冷却介质条件下余热热处理技术开发》首先在U75V60kg/m钢轨取得突破,把相关经验用在U71Mn60kg/m、R320HT UIC54也迅速获得成功,随后推广到U75V75kg/m、U71Mn50kg/m、U75V50kg/m、U75V60AT2、U75V 60AT1、R350 54E1、R350 UIC60、R350 115RE等产品上,到2017年底累计生产了26万多吨热处理钢轨,比过去离线热处理线累计产量度高,为企业创收8.97亿元,创利润1.14亿元。

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