9月5日ri

，在zai第di十shi三san屆jie中zhong國guo國guo際ji鋼gang鐵tie大da會hui期qi間jian舉ju辦ban的de鐵tie路lu裝zhuang備bei與yu鋼gang鐵tie產chan業ye高gao質zhi量liang發fa展zhan供gong需xu交jiao流liu會hui上shang，中zhong車che戚qi墅shu堰yan機ji車che車che輛liang工gong藝yi研yan究jiu所suo股gu份fen有you限xian公gong司si資zi深shen專zhuan家jia文wen超chao作zuo了le專zhuan題ti報bao告gao，詳xiang細xi解jie讀du了le軌gui道dao交jiao通tong裝zhuang備bei用yong齒chi輪lun鋼gang的de發fa展zhan現xian狀zhuang與yu趨qu勢shi。

圖為文超

　　文超首先介紹了我國軌道交通裝備發展曆史及其對齒輪鋼的需求。在高速動車組方麵，以速度為特征牽引了我國動車組的三代發展，如1989年起的第一代動車組KDZ1等

，2005年起的第二代和諧號動車組CRH1、CRH2等，2017年起的第三代複興號動車組CR200J、CR300AF/BF、CR400AF/BF，以及未來的CR450等；在電力機車方麵，以軸重和功率為特征牽引了我國電力機車的五代發展
，如從1958年起的第一代SS1、SS2，1978年起的第二代SS3，1985年起的第三代SS4B、SS5
、SS6B、SS8，1996年起的第四代AC4000
，2005年起的第五代HXD1B、HXD1C、HXD2F等。“各類軌道交通裝備的不斷進步對軌道交通裝備用齒輪鋼不斷提出越來越高的承載能力、使用壽命等需求，這些需求實現都離不開齒輪鋼及其冶煉技術的發展和國產化。”文超舉例，如1984年的50CrMo齒輪鋼的開發解決了國外機車齒輪國產化問題，2013年20CrNi3Mo齒輪鋼的應用解決了30T軸重HXD2F機車承載能力不足的難題等。

　　文超表示，我國鐵路運行路線複雜，麵臨多種多樣的運行條件。從運行工況看，動車組有單次最長運行裏程可達2400公裏、單次最長運行時間達16小時等工況
，重載機車需要在最大坡度可達30‰甚至更高的坡度運行；從運行環境看

，涉及平原
、丘陵、山區
、高原（海拔4000m以上）等，溫度在-50～+50℃之間，溫差大（如京廣線溫差可達30 ℃）
，部分地區還麵臨風沙雨雪侵蝕（風速可達60m/s）等；從運行速度看
，涉及120km/h、160km/h
、250km/h、350km/h等多種級別
，運行時的輪對衝擊最大已達到了垂向300g
、橫向200g、縱向200g等要求。“這些也對齒輪鋼提出了耐衝擊、超高可靠性等要求。”他說。

　　“總體來看
，軌道交通裝備齒輪用鋼對齒輪關鍵核心要求有三點。”文超指出
，一是高性能，包括高接觸疲勞強度極限
、高彎曲疲勞極限、抗衝擊
、抗膠合
、耐磨損等；二是高可靠性，對齒輪傳動係統的要求安全可靠(可靠度≥99.9999%)；三是超長壽命，如重載機車齒輪檢修要求壽命大於200萬公裏
，高速動車組齒輪設計要求壽命大於2400萬公裏。

　　談到軌道交通用齒輪鋼的發展現狀
，文超以滲碳合金鋼舉例，其中涉及到了成分體係和冶金質量的多次發展和提升。從成分體係看，從1950-1960年的15CrNi6、22CrMnMo等
，發展到1970年的18CrMnTi、20CrMnTi、30CrMnTi等，1970-1990年的20CrMnMo、12CrNi3、18CrNi8等,1990-2005年的20CrNi2Mo、16Cr2Ni2等,再到2005年至今的20Cr2Ni4


、18CrNiMo7-6
、8822H、43B17H
、20CrNi3Mo、20CrNi2Mo等。從冶金質量看，冶煉方式從轉爐+普通爐外精煉，發展到轉爐+普通爐外精煉+電渣重溶
，再到電爐+爐外精煉+真空脫氣。在純淨度、淬透性、晶粒度
、均勻性等方麵取得了長足的進步，尤其是對夾渣和非金屬夾雜物的控製形成了軌道交通齒輪鋼的體係。

　　“隨著我國鐵路裝備走向世界，我們需要形成自己對齒輪鋼的認知、要求和體係。”文(wen)超(chao)介(jie)紹(shao)，在(zai)標(biao)準(zhun)體(ti)係(xi)建(jian)立(li)方(fang)麵(mian)
，我(wo)國(guo)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)裝(zhuang)備(bei)用(yong)齒(chi)輪(lun)鋼(gang)形(xing)成(cheng)了(le)冶(ye)金(jin)行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)，建(jian)立(li)了(le)中(zhong)國(guo)標(biao)準(zhun)。未(wei)來(lai)，隨(sui)著(zhe)高(gao)速(su)重(zhong)載(zai)齒(chi)輪(lun)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)
，需(xu)要(yao)延(yan)長(chang)質(zhi)保(bao)周(zhou)期(qi)和(he)提(ti)升(sheng)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)。“材料作為齒輪的重要基礎
，則需要進一步技術提升。”文超說。

　　對於軌道交通用齒輪鋼發未來的發展，文超表示
，當前，軌道交通裝備正向綠色、節能、環保
、智能方向發展
，製造工藝則向節能減排、綠色化
，去產能、調結構，智能製造、大數據

，柔性化等方向發展。“材料的發展需要考慮三個結合，如材料工藝和產品設計的結合
、高可靠性與少無冗餘的結合、少無畸變與表麵強化技術的結合。”文超說。

　　對於齒輪鋼本身，文超認為，隨著軌道交通齒輪技術的發展
，各類齒輪用鋼的發展趨勢有三個方麵。一是高性能，包括高強度、高塑性、高衝擊性能
、高低溫性能、高工藝性能、高使用性能
，尤其要關注接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度；二是高可靠性

，包括高純淨度
、高均勻一致性
、高批量穩定性
；三是低製造成本，包括低合金總量、低貴重元素加入量
、高使用率。