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ǞǞǞ 轮子 是一个重要的组成部分。 桥式起重机，在轨道上滚动，并承受天车的自重和起重的重量负荷。桥式起重机车轮的特点是低速、重载，因此，车轮材料应具有高强度、高硬度和良好的耐磨性。桥式起重机车轮有铸钢、锻造和轧制三种类型。早期的桥式起重机车轮基本上是铸钢车轮，近年来普遍采用锻造和轧制工艺车轮。

65Mn

CL60

目前，锻造和轧制的车轮通常由65Mn和CL60制成，对于桥式起重机车轮常用的这两种材料做了介绍，并分析了两者的比较。

锻造和轧制的车轮材料

桥式起重机的锻造车轮通常由65Mn和CL60制成。针对桥式起重机车轮的工作特性，车轮对材料的化学成分和机械性能有一定要求。

两轮材料的基本状况

根据修订后的铁路车轮设计标准《GB8601-1988铁路轧制钢整体车轮》，CL60钢属于中碳车轮钢。桥式起重机行业的轧制钢通常称为轧制车轮，CL60对应的是新牌号的碳素结构钢中的60钢，该类型的50钢是目前国内高速铁路车轮的主要用钢。CL60钢的材料强度、硬度和弹性都很高，冷变形塑性低，比较适合高速运行的车轮，桥式起重机车轮在运行中要求较高的强度、耐磨性和一定弹性，CL60是比较合适的材料。

65Mn是一种优质碳素结构钢，是常用的弹簧钢材料，该钢的强度、硬度、弹性和淬透性均高于一般钢材。桥式起重机车轮的热处理通常采用淬火+回火，热处理后的组织为回火陶氏体，组织的弹性极限和屈服极限较高，并具有一定的韧性。65Mn具有上述优点，且价格低廉，易于采购，适合应用于桥式起重机。

起重机车轮材料规格

应用65Mn的国家标准有《GB1222-2007弹簧钢》和《GB699-2007优质碳素结构钢》。由于 "GB699-2007优质碳素结构钢 "规定的是正火状态下的力学性能，而桥式起重机车轮一般都是经过淬火+回火热处理后交付使用，所以桥式起重机车轮的检验标准是 "GB1222-2007弹簧钢"。用 "GB8601-1988铁路用轧制钢整体轮 "和 "GB1222-2007弹簧钢 "对两种材料的化学成分和力学性能进行了比较。

两种车轮材料的化学成分

从化学成分上看，两种材料的碳、硅、硫、磷含量基本相同，65Mn中的化学元素多为锰、铬、镍、铜。其中，锰作为主要金属元素提高了淬透性，使材料表面脱碳倾向小，热处理后材料的力学性能较好。此外，大部分锰溶解在铁素体中，形成置换固溶体，强化铁素体，部分锰还溶解在Fe₃C，形成合金渗碳体。锰还可以增加珠光体的相对量，使其更细，从而提高钢的强度；锰可以与S结合成为MnS，以减少S的有害影响；此外，铬等元素的增加可以细化碳化物，提高淬透性和回火稳定性，提高强度。因此，桥式起重机车轮最好使用65Mn材料。

两种车轮材料的机械性能

从机械性能的角度来看，作为衡量材料机械性能的两个主要参数的抗拉强度 σ_b 和屈服强度 σ_a，CL60对抗拉强度的要求 σ_b 相对广泛，只需要一系列的 910~1155N/mm²，以及屈服强度 σ_a不受限制，而65Mn不仅对抗拉强度作了具体规定 σ_b 价值 980/mm²强度的值。 σ_a 也被制成刚性的(785N/mm²)，从这两个数值可以看出，65Mn对材料的要求更严格，性能更好。

此外，反映金属塑性指标的参数之一是伸长率，两种材料的伸长率相同。材料塑性指标的另一个重要参数是断面收缩率Ψ，CL60断面收缩率为14%，65Mn断面收缩率为30%，明显高于CL60。通常，断面收缩率越高，钢材的塑性越大，越能保证材料的安全使用，因为，塑性好的材料，能在较大的宏观范围内产生塑性变形，钢材的塑性变形能调整钢材的局部应力峰值，使之趋于平缓。并在塑性变形的同时，使金属材料因塑性变形而得到强化，从而提高材料的强度，以免造成局部破坏，保证零件的安全使用，钢材在塑性破坏前，有明显的变形和较长的变形持续时间，也易于发现和补救。从力学性能角度分析，使用65Mn材料的桥式起重机车轮各方面都比较好。

生产过程

桥式起重机上使用的CL60车轮通常被称为轧制车轮，标准的说法是碾压钢制整体车轮。锻造工艺按成型机制可分为自由锻造、模锻和环形碾压。环形碾压称为旋转锻造，是指用专用设备环形碾压机（轧机）生产不同直径的环形零件。桥式起重机的轧制车轮是应用环形碾压工艺制造的。这是一种将钢锭压延成车轮的工艺，轮片通过旋转的轧辊，与轧辊之间作相对旋转运动，轧辊对车轮胎面逐点加压而成形，使胎面产生塑性变形，这种工艺方法可以改善车轮的铸造组织，细化钢的晶粒，并消除微观组织缺陷，浇注形成气泡、裂纹和疏松，而且在高温和高压下被焊接在一起，使钢的组织致密，力学性能得到改善。

65Mn车轮在桥式起重机上通常被称为锻造车轮。锻造是一种主要的金属塑性加工方法，它是在金属材料受热后对其施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定力学性能、形状和尺寸的锻件。锻造可以消除金属在冶炼过程中产生的铸造松动等缺陷，优化微观结构，焊接孔洞。我们通常所说的锻造包括模锻和自由锻，通常用于形状简单、生产批量不大的锻件。桥式起重机车轮由于车轮直径、宽度、轴径的不同，规格较多，厂家一次性使用单一规格的车轮数量不多，通常采用锻造的车轮。综上所述，CL60和65Mn都可以称为锻造轮，CL60适合于生产大批量的组织采购。65Mn锻造轮毂更适合于小批量的生产。

总结

实践证明，65Mn材料与CL60相比，无论是在化学成分分析上还是从力学性能上判断，都要好一些，也更适合在野外条件下使用桥式起重机车轮，所以优先考虑使用65Mn。