鍛鋼車輪的發(fā)展_車輪鍛件

    

作為鐵道車輛用車輪的特性，首先必須具有支撐車輛重量的充分強度。車輪不僅承受車體重量產(chǎn)生的垂直方向的力，還要承受通過彎道時作用水平方向的力，因此車輪要能承受這兩方面的載荷。尤其是，對于使用剎車片擠壓車輪外圈的車輛，必須考慮車輪與剎車片摩擦產(chǎn)生的熱。這種剎車熱使車輪的設計變得非常困難，因此新干線等高速列車采用閘盤剎車輪的方法，這與別的剎車方法不同，由此可以消除對車輪的熱影響，提高車輪的安全性。

車輪的材質(zhì)一般使用普通鋼，但碳含量因各國的標準不同而不同，低的為0.4%左右，高的為0.8左右。日本使用的車輪材質(zhì)的碳含量只有一種，在0.60～0.75%之間。另外，世界上采用的車輪有鍛鋼車輪和鑄鋼車輪，但日本和歐洲只使用鍛鋼制造的車輪。在北美等國貨車大量使用鑄鋼車輪，在美國客車用的車輪一般使用安全性能更高的鍛鋼車輪。

鍛鋼車輪的生產(chǎn)工藝是先將鋼材切割成1個車輪大小的形狀，然后放入加熱爐加熱進行熱塑性處理。初，用鍛壓機進行粗鍛，然后將其用車輪專用軋機進行軋制，后進行精整和穿孔。一旦冷卻后就進行熱處理。這種熱處理是一種稱為“踏面淬火”的獨特處理，在將踏面（與軌道接觸的車輪外圈）硬化的同時，能給整個車輪適當?shù)臍堄鄳ΑＶ蟛捎脵C加工進行精整。

近年來，新干線等世界高速鐵路都把進一步提高車速作為目標。因此承擔車輛安全性的無損檢查標準變得更加嚴格。另外，在貨車運送時為提高運送效率，每節(jié)車輪的載重量正逐年增加。這使車輪和軌道的接觸應力增大，由車輪內(nèi)部的材料缺陷而引起的車輪裂紋的發(fā)生概率增大?；诖艘?，要求車輪材料必須使用夾雜物含量少的潔凈鋼。日本在世界上率先使用連鑄坯生產(chǎn)車輪，其連鑄坯的清潔度在世界上一直保持高。

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