铁路专用钢材——十字型钢的研制分析了十字型钢断面形状及轧制难度介绍了孔型设计及导卫设计的特点比较了横列式和半连续式轧制十字型钢的优缺点提出了用半连续生产异型材的新举措随着我国铁路运输进入“提速、重载”时代，铁路车辆的整体和零部件的性能要求越来越高，原有的制动梁是采用槽钢和圆钢焊接而成的,在运行中出现了诸如裂纹、脱落等问题。事实已经证明原有的制动梁已明显不适应时代发展对提速铁路车辆高性能、高标准的要求。为此铁道部要求试制新型无焊接制动梁以代替原制动梁，从而保证铁路车辆安全、稳定、高速运行。十字型钢是新型无焊接制动梁主体的关键部分,它起着传递巨大刹车动力和固定、支撑车辆制动工作零件的重要作用。2001年首钢设计院开展十字型钢的研制工作，2002年在齐齐哈尔金河轧钢厂的配合下，在横列四架∮320小型轧机上试制成功，并投入批量生产。十字型钢的试制成功不仅填补了我国冶金产品的一项空白,而且为铁路提速作出了一定贡献。2005年该项目获国家发明专利，专利号为2L021210888。2006年，本着“不断创新,勇攀高峰”的精神，我们和特钢一起在两架横列∮650大型轧机上试制成功十字型钢。2007年又在一架横列和六架连轧机组成的半连续轧机上试制成功十字型钢。十字型钢系异型复杂断面，在连轧机组上试制成功在国内是首创，这为连轧机组生产异型断面开辟了新的途径，使连轧技术在理论和实践上有了新的突破。1在齐钢∮320小型轧机上研制情况1.1主轧机布置及主要设备性能在齐钢∮320小型轧机上研制情况1.2孔型设计1.2.1十字型钢的断面特点及轧制难度（1）十字型钢断面特点，见图1（2）十字型钢每米单重创19公斤，属中型钢材。而∮320轧机为小型轧机，也即用小轧机轧中型材，有点类似“小马拉大车”。为此，必须在设计中解决轧辊强度和电机负荷两大难题。（3）十字型钢腿部长度较长，如设计不当极易使腿部得不到加工，造成全长性轧制缺陷。为此，在设计时必须保证粗轧成型阶段轧出有足够金属的坯型，以使腿部在精轧段得到加工。（4）由于十字型钢头部金属比尾部多，因而前者温度也高于后者。由精轧机架轧出的成品钢材进入冷床后，在冷却过程中必然往头部方向弯曲。鉴于本产品为含有V,Nb,Ti,Al及稀土等多种合金元素的低合金钢,在矫直机中进行冷矫时，根据我们的经验，极易在腿部圆角部位产生矫裂。为此，要在不矫直的情况下，使产品弯曲度达到技术要求,必须在冷却工艺上进行创新。1.2.2孔型系统选择1.2.3移动轧制线1.2.4腿部长度的确定1.2.5轧制道次确定1.2.6钢坯选择1.2.7冷却方式1.3轧辊和导卫装置的制作1.3.1轧辊1.3.2导卫装置1.4试轧经过半年的精心准备，于2002年3月5日正式开机试轧生产，第一根钢便取得了较为理想的效果，事前一些疑难问题均顺利解决，但在喂钢、出钢、弯曲、扭转方面还存在一些问题。经过两天的调整，弯曲和扭转情况得到解决。成品钢材在冷床上冷却时，出现了头部弯曲现象。为解决弯曲问题，曾采用头部浇水和中间待钢降温等办法，均未取得明显效果。后改变冷却方式，采用低重心自然冷却法解决了这个问题。经质检部门检查,成品钢材各部尺寸符合产品标准要求,内部质量经取样化验，化学成分和机械性能均满足“组合式制动梁用热轧型钢供货技术条件”要求。2首钢特钢∮650大型轧机上研制情况2.1特钢∮650厂主轧机列布置和主要设备性能2.2在两架∮650轧机上轧制十字型钢﹙横列式轧制﹚2.2.1生产背景2.2.2孔型系统2.2.3轧制道次及孔型配置2.2.4轧制由于钢坯断面大,第一架实际宽展太大,造成第8孔侧壁磨损严重。第8、9孔出口上卫板的固定方式不合理。第11孔头部和尾部宽度比设计值大，腿部有折叠缺陷。2．3半连续轧制﹙一架∮650轧机和四架连轧机架﹚2．3．1生产背景2．3．2半连续轧制的可行性2．3．3轧制道次及孔型配置2．3．4孔型系统2．3．5轧制3结论2002年在齐齐哈尔金河轧钢厂∮320小型轧机上采用翻钢、立压、挤爪和三个双楔轨形孔方法研制成功十字型钢,其技术得到广泛传播,国内各中小冶金企业相继在横列式轧机上用二火成材方法,批量生产十字型钢。为了进一步改善产品质量,2006年6月我们在∮650轧机上采用“大钢坯,大压下,小侧压”的技术思路,将二火成材旧生产工艺改为一火成材新工艺，试制成功十字型钢，产品质量受到用户好评。2007年2月，为了进一步提高产量和各项经济指标，我们采用半连续轧制方法研制成功十字型钢，从而实现了我国非对称异型断面---十字型钢的连轧技术突破，也开创了首钢轧钢制品化发展的新举措。感谢各位领导和技术专家多提宝贵意见！