2007年第11期
2007-11-13 来源：本站原创 作者：佚名 浏览次数：
本文摘要：由中国铁道学会、铁道部运输局和中国金属学会、中国钢铁工业协会联合策划，由中国铁道学会材料工艺委员会、中国金属学会轧钢分会、《世界轨道交通》杂志主办的“中国铁路用钢技术研讨会”于2007年10月28-29日在京召开。
回顾发展历程 看铁路用钢发展脉络
钢材是铁路车辆技术进步的基础，我国早期的铁路车辆受钢材的质量、规格和数量的制约，较长时期的徘徊在性能低、技术经济指标落后和检修频繁的境地。回顾半个多世纪以来，从铁路车辆发展史可以得出，我国铁道车辆随着钢铁工业的发展而得以逐步进步。国家钢材的生产与供给，不仅关系到铁路车辆的发展，更是国富民强的基础。
金城（中国铁道学会车辆委员会秘书长）：半个多世纪以来，我国铁道车辆用钢随着钢铁工业的发展而得以逐步进步。如在钢材供给匮乏的年代，我国货车由30t－40t级，第一次提升到50t级，采用的是钢木混合结构，而且延续较长的时间阶段；其后，开发了以A3钢材为车体的全钢结构60t级货车，是为第二次升级换代，随着中等强度的Cu－P系列的耐候钢出现，其强度得到完善；Q450NQR1高强度耐候钢和TCS345不锈钢的研制成功，货车实现了第三次升级换代，即自2006年全面生产的70t级货车（含在此之前生产的C80运煤敞车系列），从而使我国货车技术步入世界先进行列。
我国冶金工业的技术进步，钢材品种的增多，性能的完善，质量的提升，产量的增加，为铁路车辆重载与提速，技术升级换代提供了物质条件。但无论从时空阶段来看，抑或是从我国钢铁工业发展速度和水平来看，铁道车辆用钢钢种的开发、选用和更新的变化较慢。可选用的品种少，强度等级低，有些特种车辆的钢材还依赖进口的局面还没有完全被改变。
董志洪（中国钢铁工业协会市场部副主任）：20世纪钢轨钢的成分基本上是属于珠光体类型的，其包括普通高碳钢、合金钢和热处理钢三类。在20世纪后期，日本、美国的研究人员开始对过共析钢研究。钢轨的现代孔型轧制技术，是德国的蒂森公司在1932年研究开发成功的，这种方法虽然对改善由于钢水凝固时所形成的树枝状晶所形成的腿部质量有一定帮助，但这种方法因其变形过程中的不均匀性所造成钢轨断面对称性、轨高、底宽和腹高等尺寸精度不够。法国钢铁集团的杰克厂厂长斯坦莫达斯先生在1964年发明了钢轨万能法轧制技术，这一技术的问世，立刻得到世界钢铁界的关注，和铁路部门的好评。很快，被各国的钢轨生产企业所采用。从那时起，经过近40年的生产实践和研究改进，使这一技术达到了目前的水平。
以高速铁路、重载铁路和自动化铁路为代表的高技术铁路是21世纪世界铁路发展的主流。随着铁路现代化技术的进步，特别是为提高运输效率而采取大轴重、高速化后，对钢轨的抗磨耗性和抗疲劳性提出了更严格的要求。高速铁路用钢轨强度一般为880-900MPa，采用900A钢种。但重载铁路却需要进一步提高钢轨钢的强度和寿命，其强度要达到1100MPa，最高甚至要达到1300-1400MPa。
我国铁路钢轨钢发展情况是，攀钢、包钢、鞍钢、马钢、武钢已完成对钢轨和车轮生产工艺的技术改造，五大钢厂技术改造后，在钢轨和车轮技术装备方面达到国际先进水平。可以成批生产100米长高速铁路用轨，已经具备为我国京沪高速铁路提供钢轨的能力。钢轨质量产量有较大提高，不仅能满足国内铁路建设的需要，而且可以出口。
加强行业间合作 促进铁路用钢技术发展
目前我国铁路的特点是：客货混运为主、网运密度大、南北差异大。随着铁路提速、重载、高速的发展，适应铁路机车车辆装备现代化，铁道用钢作为基础性材料也必须进一步提升其技术和质量水平。铁路部门应和冶金部门进一步加强合作，把铁路用钢搞上去，把高速、重载搞上去，实现我国铁路装备现代化，满足和谐铁路发展的要求。
陈伯施（铁道部运输局副局长、装备部主任）：铁路机车车辆用钢主要包括车体型钢板材、铸钢大部件、车轮、车轴、轴承和弹簧等，牵引动力设备主要使用铁磁材料，动车组等高档客车车体主要采用铝合金等轻型材料以降低自重。铁路货车用钢量最大，主要考虑高强度、耐久性和经济性。由于受到线路、桥梁载荷限制，我国铁路货车轴重长期在21吨以下。从2006年开始，通用货车轴重提高到23吨，重载货车轴重提高到25吨，在规定的轴重下，要增加货车的有效载重，必须考虑车体轻量化。但是，随着货车载重的增加、列车的长大编组以及货车速度的提高，又必须提高车体动静强度、刚度和疲劳寿命。为满足上述要求，车体用钢屈服强度等级从295MPa提升到345MPa，新设计的70吨及以上货车主要采用450MPa级高强度耐候钢。
近年来，铁路货车轴承采用国外较先进的SKF公司技术标准，全面提升轴承的性能、质量和可靠性，适应货车重载、提速的需要。轴承的寿命由10年提高到15年，大修周期由5年提高到8年，轴承标准的提高带动了轴承钢的技术发展。按照国家《中长期铁路网规划》和铁路 “十一五”发展规划，铁道部加快推进和谐铁路建设步伐，“十一五”期间，仅机车车辆投资将达到2500亿元以上。铁路机车车辆装备现代化必将促进机车车辆用钢的需求和技术发展。
范钦爱（铁道部运输局基础部副主任）：随着《铁路“十一五”规划》的实施（2008年计划新线铺轨4415km，复线铺轨3476km），铁路用钢轨的需求将持续上升。中国铁路要赶上世界铁路先进水平，就要求要最大限度地消灭接头，提高接头状态。中国钢轨生产企业目前已具备为中国铁路最大限度减少钢轨接头的物质条件。根据“统一规划、统一布局、统一技术标准、统一工装设备、统一加工制作、统一技术培训、统一监督检查”等7个钢轨焊接的指导思想，铁道部制定了全路11个焊轨基地建设的规划，并正在组织实施。如果11个焊接基地全部按2条生产线建设，其焊接能力可达到2万km以上，100m长钢轨的储存能力可达到24万吨以上，500m长钢轨的储存能力可达到16万吨以上。11个焊接基地的建设，大大缩短了100m长钢轨的运输距离，加快了100m长钢轨的运输速度，降低了运输成本。中国铁路2008年完全具备使用100m长钢轨的条件，中国铁路计划从2008年6月起，无论是新线建设还是大维修用新轨必须全部使用100m长钢轨。
由于生产100m钢轨在国内尚处于初期，成品率还有待进一步提高，为了减少钢厂的损失，钢厂可根据具体情况，将非100m钢轨锯切成75m、50m或25m定尺长钢轨，当然，为了促进成品率提高，非100m钢轨价格将与100m长钢轨价格有一定的差距，使钢厂和铁路部门互惠互利。钢轨焊接是铺设无缝线路必不可少的环节之一。为了改善钢轨焊接的工艺性能，提高焊接接头的使用寿命，焊接需要高品质钢轨，钢轨母材的性能波动应尽可能少，要求严格控制化学成分的波动范围，减少钢中的夹杂物、有害元素（S、P）、残留元素以及氢、氧、氮等气体含量；钢轨的平直度和几何尺寸精度尽量的高，以保证钢轨焊接接头的平顺性。
无缝线路由于大量减少了钢轨接头，与普通线路相比，能大大减少列车对钢轨接头的冲击力，提高列车运行的平稳性，降低噪声，减少线路养护维修工作量，具有无比的优越性。截止2006年末，全路仅有正线无缝线路52176km，占正线总延长的57.6%，因此，我们要大力发展无缝线路。世界先进国家不但正线采用无缝线路，到发线甚至专用线也铺设无缝线路，不但混凝土线路铺设无缝线路，木枕线路，甚至没有铁垫板的线路也铺设无缝线路。今后，无论是采用新轨还是旧轨，我们都要争取全部采用无缝线路。
大会后，研讨会分为“铁路工务工程用钢”和“铁路机车车辆用钢”两个专题分会场继续进行更加专业化的技术交流。铁道部运输局基础部、装备部，铁道部工程管理中心，铁道科学研究院，以及铁路工程局、机车车辆制造工厂的主管领导、研究设计人员、技术专家和现场工程师等，与有关钢铁企业的领导、生产、质量检验等方面的技术专家进行了具体、认真、细致的交流。会场学术气氛热烈，有的专题报告刚作完，发言专家就被请到场外深入探讨。不少代表利用会议间歇，联系单位之间进一步互访和合作。铁路和钢铁行业的会议代表都认为会议成效显著，收获很大，希望今后就具体钢材品种再进行专题研讨。会议还组织会议代表参观了北京二七车辆工厂，“中国铁路用钢技术研讨会”取得了圆满成功。
钢材是铁路车辆技术进步的基础，我国早期的铁路车辆受钢材的质量、规格和数量的制约，较长时期的徘徊在性能低、技术经济指标落后和检修频繁的境地。回顾半个多世纪以来，从铁路车辆发展史可以得出，我国铁道车辆随着钢铁工业的发展而得以逐步进步。国家钢材的生产与供给，不仅关系到铁路车辆的发展，更是国富民强的基础。
金城（中国铁道学会车辆委员会秘书长）：半个多世纪以来，我国铁道车辆用钢随着钢铁工业的发展而得以逐步进步。如在钢材供给匮乏的年代，我国货车由30t－40t级，第一次提升到50t级，采用的是钢木混合结构，而且延续较长的时间阶段；其后，开发了以A3钢材为车体的全钢结构60t级货车，是为第二次升级换代，随着中等强度的Cu－P系列的耐候钢出现，其强度得到完善；Q450NQR1高强度耐候钢和TCS345不锈钢的研制成功，货车实现了第三次升级换代，即自2006年全面生产的70t级货车（含在此之前生产的C80运煤敞车系列），从而使我国货车技术步入世界先进行列。
我国冶金工业的技术进步，钢材品种的增多，性能的完善，质量的提升，产量的增加，为铁路车辆重载与提速，技术升级换代提供了物质条件。但无论从时空阶段来看，抑或是从我国钢铁工业发展速度和水平来看，铁道车辆用钢钢种的开发、选用和更新的变化较慢。可选用的品种少，强度等级低，有些特种车辆的钢材还依赖进口的局面还没有完全被改变。
董志洪（中国钢铁工业协会市场部副主任）：20世纪钢轨钢的成分基本上是属于珠光体类型的，其包括普通高碳钢、合金钢和热处理钢三类。在20世纪后期，日本、美国的研究人员开始对过共析钢研究。钢轨的现代孔型轧制技术，是德国的蒂森公司在1932年研究开发成功的，这种方法虽然对改善由于钢水凝固时所形成的树枝状晶所形成的腿部质量有一定帮助，但这种方法因其变形过程中的不均匀性所造成钢轨断面对称性、轨高、底宽和腹高等尺寸精度不够。法国钢铁集团的杰克厂厂长斯坦莫达斯先生在1964年发明了钢轨万能法轧制技术，这一技术的问世，立刻得到世界钢铁界的关注，和铁路部门的好评。很快，被各国的钢轨生产企业所采用。从那时起，经过近40年的生产实践和研究改进，使这一技术达到了目前的水平。
以高速铁路、重载铁路和自动化铁路为代表的高技术铁路是21世纪世界铁路发展的主流。随着铁路现代化技术的进步，特别是为提高运输效率而采取大轴重、高速化后，对钢轨的抗磨耗性和抗疲劳性提出了更严格的要求。高速铁路用钢轨强度一般为880-900MPa，采用900A钢种。但重载铁路却需要进一步提高钢轨钢的强度和寿命，其强度要达到1100MPa，最高甚至要达到1300-1400MPa。
我国铁路钢轨钢发展情况是，攀钢、包钢、鞍钢、马钢、武钢已完成对钢轨和车轮生产工艺的技术改造，五大钢厂技术改造后，在钢轨和车轮技术装备方面达到国际先进水平。可以成批生产100米长高速铁路用轨，已经具备为我国京沪高速铁路提供钢轨的能力。钢轨质量产量有较大提高，不仅能满足国内铁路建设的需要，而且可以出口。
加强行业间合作 促进铁路用钢技术发展
目前我国铁路的特点是：客货混运为主、网运密度大、南北差异大。随着铁路提速、重载、高速的发展，适应铁路机车车辆装备现代化，铁道用钢作为基础性材料也必须进一步提升其技术和质量水平。铁路部门应和冶金部门进一步加强合作，把铁路用钢搞上去，把高速、重载搞上去，实现我国铁路装备现代化，满足和谐铁路发展的要求。
陈伯施（铁道部运输局副局长、装备部主任）：铁路机车车辆用钢主要包括车体型钢板材、铸钢大部件、车轮、车轴、轴承和弹簧等，牵引动力设备主要使用铁磁材料，动车组等高档客车车体主要采用铝合金等轻型材料以降低自重。铁路货车用钢量最大，主要考虑高强度、耐久性和经济性。由于受到线路、桥梁载荷限制，我国铁路货车轴重长期在21吨以下。从2006年开始，通用货车轴重提高到23吨，重载货车轴重提高到25吨，在规定的轴重下，要增加货车的有效载重，必须考虑车体轻量化。但是，随着货车载重的增加、列车的长大编组以及货车速度的提高，又必须提高车体动静强度、刚度和疲劳寿命。为满足上述要求，车体用钢屈服强度等级从295MPa提升到345MPa，新设计的70吨及以上货车主要采用450MPa级高强度耐候钢。
近年来，铁路货车轴承采用国外较先进的SKF公司技术标准，全面提升轴承的性能、质量和可靠性，适应货车重载、提速的需要。轴承的寿命由10年提高到15年，大修周期由5年提高到8年，轴承标准的提高带动了轴承钢的技术发展。按照国家《中长期铁路网规划》和铁路 “十一五”发展规划，铁道部加快推进和谐铁路建设步伐，“十一五”期间，仅机车车辆投资将达到2500亿元以上。铁路机车车辆装备现代化必将促进机车车辆用钢的需求和技术发展。
范钦爱（铁道部运输局基础部副主任）：随着《铁路“十一五”规划》的实施（2008年计划新线铺轨4415km，复线铺轨3476km），铁路用钢轨的需求将持续上升。中国铁路要赶上世界铁路先进水平，就要求要最大限度地消灭接头，提高接头状态。中国钢轨生产企业目前已具备为中国铁路最大限度减少钢轨接头的物质条件。根据“统一规划、统一布局、统一技术标准、统一工装设备、统一加工制作、统一技术培训、统一监督检查”等7个钢轨焊接的指导思想，铁道部制定了全路11个焊轨基地建设的规划，并正在组织实施。如果11个焊接基地全部按2条生产线建设，其焊接能力可达到2万km以上，100m长钢轨的储存能力可达到24万吨以上，500m长钢轨的储存能力可达到16万吨以上。11个焊接基地的建设，大大缩短了100m长钢轨的运输距离，加快了100m长钢轨的运输速度，降低了运输成本。中国铁路2008年完全具备使用100m长钢轨的条件，中国铁路计划从2008年6月起，无论是新线建设还是大维修用新轨必须全部使用100m长钢轨。
由于生产100m钢轨在国内尚处于初期，成品率还有待进一步提高，为了减少钢厂的损失，钢厂可根据具体情况，将非100m钢轨锯切成75m、50m或25m定尺长钢轨，当然，为了促进成品率提高，非100m钢轨价格将与100m长钢轨价格有一定的差距，使钢厂和铁路部门互惠互利。钢轨焊接是铺设无缝线路必不可少的环节之一。为了改善钢轨焊接的工艺性能，提高焊接接头的使用寿命，焊接需要高品质钢轨，钢轨母材的性能波动应尽可能少，要求严格控制化学成分的波动范围，减少钢中的夹杂物、有害元素（S、P）、残留元素以及氢、氧、氮等气体含量；钢轨的平直度和几何尺寸精度尽量的高，以保证钢轨焊接接头的平顺性。
无缝线路由于大量减少了钢轨接头，与普通线路相比，能大大减少列车对钢轨接头的冲击力，提高列车运行的平稳性，降低噪声，减少线路养护维修工作量，具有无比的优越性。截止2006年末，全路仅有正线无缝线路52176km，占正线总延长的57.6%，因此，我们要大力发展无缝线路。世界先进国家不但正线采用无缝线路，到发线甚至专用线也铺设无缝线路，不但混凝土线路铺设无缝线路，木枕线路，甚至没有铁垫板的线路也铺设无缝线路。今后，无论是采用新轨还是旧轨，我们都要争取全部采用无缝线路。
大会后，研讨会分为“铁路工务工程用钢”和“铁路机车车辆用钢”两个专题分会场继续进行更加专业化的技术交流。铁道部运输局基础部、装备部，铁道部工程管理中心，铁道科学研究院，以及铁路工程局、机车车辆制造工厂的主管领导、研究设计人员、技术专家和现场工程师等，与有关钢铁企业的领导、生产、质量检验等方面的技术专家进行了具体、认真、细致的交流。会场学术气氛热烈，有的专题报告刚作完，发言专家就被请到场外深入探讨。不少代表利用会议间歇，联系单位之间进一步互访和合作。铁路和钢铁行业的会议代表都认为会议成效显著，收获很大，希望今后就具体钢材品种再进行专题研讨。会议还组织会议代表参观了北京二七车辆工厂，“中国铁路用钢技术研讨会”取得了圆满成功。
