目(mu)前(qian)，我國鐵(tie)路客(ke)、貨車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)車(che)(che)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構件(jian)大(da)(da)多是(shi)由耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)經冷(leng)沖(chong)(chong)壓和焊接而成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。然而，隨著對(dui)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)高(gao)(gao)(gao)(gao)速化(hua)(hua)、輕量(liang)化(hua)(hua)要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)日益(yi)迫切(qie)(qie)，用于(yu)制造車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)板(ban)材不僅要(yao)求(qiu)具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)，以滿足車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)經受風吹雨打、陽光(guang)暴(bao)曬及溫度(du)(du)變(bian)化(hua)(hua)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)惡劣服役條(tiao)件(jian)。同時(shi)(shi)，還要(yao)求(qiu)所用板(ban)材既具(ju)有較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)從(cong)而可(ke)大(da)(da)幅度(du)(du)減(jian)小鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)厚度(du)(du)從(cong)而降低(di)車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)自重，又具(ju)有較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工硬化(hua)(hua)指數、較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)和較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)屈強(qiang)比(≤0.8)，以滿足加(jia)(jia)(jia)工制造過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)成(cheng)形(xing)性(xing)(xing)。傳統(tong)生產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)已不能(neng)(neng)滿足鐵(tie)道部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新標準，迫切(qie)(qie)需要(yao)研發新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。根據(ju)鐵(tie)道部2010年(nian)12月下(xia)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)《鐵(tie)道貨車(che)(che)用高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)型耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)熱(re)軋板(ban)(帶(dai))技(ji)術條(tiao)件(jian)(暫行)》新要(yao)求(qiu)，鐵(tie)道車(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)用耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)性(xing)(xing)能(neng)(neng)要(yao)在目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎上再提高(gao)(gao)(gao)(gao)一(yi)(yi)倍(即相對(dui)腐蝕(shi)(shi)率較低(di)到30%以下(xia))，以進(jin)一(yi)(yi)步延(yan)長(chang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用年(nian)限；該技(ji)術條(tiao)件(jian)對(dui)鐵(tie)道貨車(che)(che)用高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)型耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)熱(re)軋板(ban)(帶(dai))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成(cheng)分要(yao)求(qiu)為(wei)≤0.07%C，2.5～5.5%Cr，0.10～0.65%Ni。碳元素對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)大(da)(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)不利,同時(shi)(shi)碳對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)能(neng)(neng)、冷(leng)脆性(xing)(xing)能(neng)(neng)和沖(chong)(chong)壓性(xing)(xing)能(neng)(neng)有影響；鉻(ge)能(neng)(neng)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)表(biao)面形(xing)成(cheng)致密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)膜，提高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈍化(hua)(hua)能(neng)(neng)力(li)，使銹層(ceng)生長(chang)速度(du)(du)減(jian)慢(man)。當(dang)鉻(ge)和銅同時(shi)(shi)加(jia)(jia)(jia)入(ru)時(shi)(shi)，效(xiao)果(guo)尤為(wei)明顯。鎳(nie)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)比較穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素，加(jia)(jia)(jia)入(ru)鎳(nie)能(neng)(neng)使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自腐蝕(shi)(shi)電(dian)位向(xiang)正方向(xiang)變(bian)化(hua)(hua)，增加(jia)(jia)(jia)了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)。雖然鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)入(ru)可(ke)大(da)(da)幅提高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)品質，但由于(yu)鎳(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)昂貴(gui)，在適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產工藝條(tiao)件(jian)下(xia)，鉻(ge)加(jia)(jia)(jia)入(ru)量(liang)提高(gao)(gao)(gao)(gao)同樣(yang)可(ke)以獲得高(gao)(gao)(gao)(gao)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)效(xiao)果(guo)，故(gu)本(ben)文采用此種(zhong)(zhong)成(cheng)分設計。

　　試(shi)驗(yan)(yan)鋼(gang)采用(yong)20kg真空感應爐(lu)冶煉，其成(cheng)分(fen)為（質(zhi)量分(fen)數，%）：0.02C，3.5Cr，0.20Ni，0.25Cu，0.20Si，0.54Mn，0.019P，0.007S，0.021Nb，0.018Ti，0.003Als，其余為Fe。將實驗(yan)(yan)鋼(gang)進(jin)(jin)行雙道次壓(ya)縮(suo)試(shi)驗(yan)(yan)，進(jin)(jin)行相(xiang)變(bian)分(fen)析。用(yong)線切割法在鐵(tie)道車(che)輛(liang)用(yong)高耐(nai)磨板鑄坯(pi)上取(qu)樣，加工(gong)成(cheng)Φ8mm×15mm的圓(yuan)柱狀(zhuang)試(shi)樣進(jin)(jin)行熱(re)模擬試(shi)驗(yan)(yan)，熱(re)模擬試(shi)驗(yan)(yan)參數的選擇參照實際生產工(gong)藝。

　　觀察不同冷卻速度下的顯微組織，根據測定的膨脹曲線以及組織觀察結果，確定鐵道車輛用高耐磨板的(de)連(lian)續冷卻轉變的(de)相變點，繪制(zhi)動態CCT曲線。根據演變規律分析(xi)了冷卻速度、變形等因素對鐵道車輛用(yong)3.5%Cr高耐磨板組織與性能的(de)影響。

　　隨著軋后冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)的(de)(de)提高(gao)(gao)(gao)(gao)，鐵(tie)(tie)道(dao)(dao)車輛用(yong)3.5%Cr高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨板組織(zhi)(zhi)由(you)多(duo)邊狀(zhuang)(zhuang)以及準多(duo)邊狀(zhuang)(zhuang)鐵(tie)(tie)素體(ti)逐漸轉為(wei)貝氏體(ti)類組織(zhi)(zhi)。當冷(leng)(leng)速增(zeng)(zeng)(zeng)大到(dao)(dao)5℃/s有明顯的(de)(de)粒(li)狀(zhuang)(zhuang)貝氏體(ti)組織(zhi)(zhi)出(chu)現；冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)達到(dao)(dao)15℃/s時，組織(zhi)(zhi)中(zhong)針(zhen)狀(zhuang)(zhuang)鐵(tie)(tie)素體(ti)特征明顯；當冷(leng)(leng)速增(zeng)(zeng)(zeng)大到(dao)(dao)20～30℃/s，組織(zhi)(zhi)中(zhong)明顯出(chu)現了(le)板條(tiao)貝氏體(ti)。隨冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加，鐵(tie)(tie)道(dao)(dao)車輛用(yong)3.5%Cr高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨板的(de)(de)硬度(du)(du)(du)逐漸升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)，隨冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加，鐵(tie)(tie)道(dao)(dao)車輛用(yong)3.5%Cr高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨板的(de)(de)硬度(du)(du)(du)逐漸升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)。冷(leng)(leng)速從(cong)0.1℃/s增(zeng)(zeng)(zeng)至2℃/s時，硬度(du)(du)(du)上升(sheng)(sheng)很快(kuai)；冷(leng)(leng)速繼(ji)續增(zeng)(zeng)(zeng)至5℃/s，硬度(du)(du)(du)增(zeng)(zeng)(zeng)加速率開始(shi)降低；再提高(gao)(gao)(gao)(gao)冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)，硬度(du)(du)(du)基本保持不變。理想的(de)(de)硬度(du)(du)(du)應在200～300HV。在試驗條(tiao)件(jian)下，鐵(tie)(tie)道(dao)(dao)車輛用(yong)3.5%Cr高(gao)(gao)(gao)(gao)耐磨板以2～5℃/s冷(leng)(leng)卻獲(huo)得的(de)(de)組織(zhi)(zhi)為(wei)理想的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)貝氏體(ti)雙相組織(zhi)(zhi)，這種雙相組織(zhi)(zhi)有利于(yu)該鋼獲(huo)得高(gao)(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)(du)與(yu)高(gao)(gao)(gao)(gao)韌性。