钢轨常见缺陷产生原因及消除方法

张路 赵利永 赵科达

摘 要：随着国内铁路的提速，对钢轨的要求也日益提高，各国铁路采取高速﹑重载和高密度的运输方案，使钢轨的服役条件更加恶化，因而对钢轨的要求越来越严格。钢轨产品的缺陷也是各种各样，产生的原因也是多方面的，除轧制方面的原因外，还与钢坯质量、加热质量和精整操作等因素有关。本文就钢轨常见的轧制缺陷，如耳子、折叠等简单介绍。

关键词：钢轨；缺陷原因；消除

1 钢轨表面质量生产难点

高速轨具有高纯净度，高精度，高表面质量，高平直度的特点。其服役条件恶劣，需进行长距离连续铺设，这决定了其在获得较高的强度的前提下，必须具有良好的塑性和冷弯性能，极精确的断面尺寸和通长尺寸，良好的表面质量和全长平直度。

（1）在热状态下形成的钢轨磨痕、热刮伤、纵向线纹、折叠、氧化皮压入、轧痕等的最大允许深度：钢轨走行面0.5mm；钢轨其他部位0.6mm。

（2）在冷状态下形成的钢轨纵向及横向划痕等缺陷最大允许深度：钢轨走行面和轨底下表面0.4mm（轨底下表面不应有横向划痕）；钢轨其他部位0.5mm。

（3）在钢轨长度方向的钢轨走行面、轨底下表面，纵向导卫板刮伤最多只允许有2处，深度不應超过规定。沿同一轴线重复发生导卫板刮伤可作为1处认可。

2 钢轨常见缺陷产生原因及消除方法

2.1 耳子

在钢轨的外表面上沿长度方向出现一条金属凸起称为耳子，多出现在轨头踏面中央开口处及轨底边端等部位。造成耳子的主要原因：（1）轧机操作及调整不当或成品前孔磨损严重，造成成品孔压下量过大；（2）钢坯温度低，造成轧制过程中的宽展变大；（3）入口导卫安装偏斜、松动，造成轧件咬入不正。消除方法：（1）增大成品前孔压下量，减少成品孔金属量；（2）连续生产时严禁轧制低温钢；（3）轧制中注意检查导卫使用情况，检岗及时紧固导卫。

2.2 裂纹

在钢轨表面上呈现的轧制方向一致的直线形缝隙称为裂纹，其长短不一，多出现在轨底。造成裂纹的主要原因：（1）钢坯自身裂纹经加热轧制变形后延伸至轧件表面上；（2）加热工艺不合理，造成热应力，形成裂纹；（3）轧制过程中冷却不当，造成冷却水量太大或冷却时间较长，低温轧制形成裂纹。消除方法：（1）轧制前原料将坯料表面缺陷清理干净；（2）优化完善加热制度，提高加热质量；（3）优化轧辊冷却水量及冷却方式，严禁轧制低温钢。

2.3 过烧

因钢坯加热不当或事故时间较长，钢坯表面出现的横向粗糙裂口称为过烧。裂口多出现在轨头和轨底侧边，通过金相显微镜观察裂口处金属晶粒粗大。产生原因：（1）由于加热温度过高或在高温区停留时间太长；（2）加热操作不当或炉内氧化性气体过大。消除方法：（1）控制好炉温及加热时间；（2）控制好炉内气氛；（3）严格执行事故降温保温制度。

2.4 划伤

在钢轨表面呈现直线或弧形的沟槽，其深度不等，通长可见沟底，连续或断续的分布于钢轨局部或全长，多为单条，有时出现多条。产生原因：（1）导卫安装不当，对轧件压力过大，将轧件表面划伤；（2）导卫加工不当，边角过渡区棱角不圆滑，或磨损严重，粘氧化铁皮，将轧件表面划伤；（3）轧辊磨损严重，轧制时，轧件接触轧辊造成圆形划伤；（4）钢轨轧后在运输过程中与辊道、盖板、预弯小车等接触造成划伤。消除方法：（1）导卫加工时将过渡区做程圆弧或凹槽；（2）导卫表面要光洁，安装上线前需对表面进行打磨；（3）轧辊生产后期勤检查轧辊表面质量，孔型磨损严重时应及时更换轧辊；（4）对与钢轨输送过程接触的辊道、盖板进行打磨。

2.5 结疤

在钢轨的表面局部粘附的金属薄片状铁皮称为结疤。其外形轮廓不规则，有闭合的和不闭合的，有生根的和不生根的，结疤下面常有肉眼可见的非金属夹杂物。产生原因：钢坯未清理，使原有的结疤经热轧变形后残留在钢轨表面上。消除方法：坯料加热前将表面缺陷清理干净，端部残留流渣清理干净。

2.6 折叠

沿钢轨的轧制方向出现的长条形金属重叠缺陷称为折叠。折叠呈直线状、锯齿状，多出现在钢轨头部、底部边沿等处，沿钢轨全长或局部分布。产生原因：（1）主要是由于成品孔前某一道次出现耳子，经后续道次轧制后形成折叠；（2）帽型孔压下量过大，底部宽度过大，进轨型切深孔形成耳子，再轧时形成折叠；（3）由于孔型磨损严重，将轧件表面啃伤后再轧时形成折叠；（4）导卫安装不当或磨损严重，有棱角或粘有铁皮使轧件划伤，再轧后形成折叠。消除方法：（1）完善孔型设计，提高孔型加工精度；（2）增大成精轧前孔的压下量；（3）若非精轧孔产生折叠，应先确定折叠产生在哪一道，然后再采取相应措施消除产生折叠前面的耳子；（4）若发现导卫粘钢、磨损等情况应对其进行打磨。

3 结语

通过对各类缺陷的研究，可以总结出钢轨生产过程表面缺陷控制措施，使得生产钢轨表面质量上一新台阶，能够满足现代铁路大提速的要求。因此在生产中控制好这些因素，就能极大的减少重轨表面缺陷。

参考文献

[1]孙惠民.在万能轧机上轧制钢轨[J].包钢科技，1993，（2）：34-40.

（作者单位：邯钢大型轧钢厂）