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一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法
申请号	CN202311538497.8	申请日	2023-11-17	公开(公告)号	CN117737603A	公开(公告)日	2024-03-22
申请人	包头钢铁(集团)有限责任公司;			发明人	薛虎东; 张凤明; 郝振宇; 王慧军;
摘要	本发明公开了一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，包括：第一阶段冶炼铁水 P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间36‑42分钟，终点出钢C≥0.17％，P含量110‑130ppm；第二阶段冶炼LF精炼75‑82分钟，加入钒铁、高碳铬铁，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥18min，真空度≤6kpa，保证软吹时间，钢水静止3‑4分钟；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.45‑0.54m/min。本发明对钢轨成分冶炼进行转炉、LF精炼、VD真空处理，得出冶炼出高纯净度、多合金钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物、高的强韧性钢轨，组织为标准要求的珠光体组织。
权利要求	1.一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，其特征在于，所述钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.50‑0.65％；Si 0.17‑0.70％；Mn 0.55‑1.05％；Cr0.15‑0.35％；V 0.04‑ 0.08％；Cu 0.10‑0.55％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe，质量分数共计为100％；其冶炼生产工艺包括：第一阶段冶炼铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间36‑42分钟，终点出钢C≥0.17％，P含量110‑130ppm；第二阶段冶炼LF精炼75‑82分钟，加入钒铁、高碳铬铁，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥18min，真空度≤6kpa，保证软吹时间，钢水静止3‑4分钟；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.45‑0.54m/min。 2.根据权利要求1所述的含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，其特征在于，渣碱度按照 2.5控制。 3.根据权利要求1所述的含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，其特征在于，钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.60％；Si 0.51％；Mn 0.89％；Cr 0.25％；V 0.025％；Cu 0.28％；P 0.009％；S 0.005％，其余为Fe，质量分数共计为100％。 4.根据权利要求1所述的含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，其特征在于，钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.61％；Si 0.53％；Mn 0.85％；Cr 0.27％；V 0.03％；Cu 0.32％；P 0.010％；S 0.003％，其余为Fe，质量分数共计为100％。 5.根据权利要求1所述的含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，其特征在于，钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.62％；Si 0.51％；Mn 0.91％；Cr 0.26％；V 0.02％；Cu 0.34％；P 0.012％；S 0.006％，其余为Fe，质量分数共计为100％。
说明书全文	一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法技术领域 [0001] 本发明涉及钢轨冶炼领域，尤其涉及一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法。背景技术 [0002] 随着铁路运输量的增加，我国青藏及北方一些低温环境下服役的钢轨对低温韧性都提出了新的要求。通货量增加要求钢轨具有高的耐磨性同时还具有抵抗‑40℃脆断能力；作为铁路运输重要组成构件，研究表明，钢轨中低S、P和低的气体夹杂，即钢的纯净度对材料的韧性、断裂强度、疲劳等服役指标具有重要意义。因此，采用低碳成分设计和在线热处理工艺，可同时提高材料的强韧性，同时加入Cu、V、Cr等元素，进一步稳定和提高材料的服役性能，但，如何保证加多种高合金材料冶炼后具备优异的铸坯质量是关键技术之一，目前高纯净度冶炼是追求的方向，所以，合理设计冶炼生产工艺，对开发出具有耐磨、低温韧性优异的钢轨具有非常重要的意义。发明内容 [0003] 为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，对钢轨成分冶炼进行优化后的转炉、LF精炼、VD 真空处理，得出冶炼出高纯净度、多合金钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物、高的强韧性钢轨，组织为标准要求的珠光体组织。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： [0005] 本发明一种含钒、铜、铬元素钢轨冶炼生产方法，所述钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.50‑0.65％；Si 0.17‑0.70％；Mn 0.55‑1.05％；Cr 0.15‑0.35％；V 0.04‑0.08％；Cu 0.10‑0.55％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe，质量分数共计为100％；其冶炼生产工艺包括： [0006] 第一阶段冶炼铁水P≤120ppm，转炉兑铁，冶炼时间36‑42分钟，终点出钢C≥0.17％，P含量110‑130ppm；第二阶段冶炼LF精炼75‑82分钟，加入钒铁、高碳铬铁，采用硅钙钡无铝脱氧剂进行脱氧，VD深真空时间≥18min，真空度≤6kpa，保证软吹时间，钢水静止3‑ 4分钟；第三阶段连铸，开浇过热度≤25℃，连铸速度0.45‑0.54m/min。 [0007] 进一步的，渣碱度按照2.5控制。 [0008] 进一步的，钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.60％；Si 0.51％；Mn 0.89％；Cr 0.25％；V 0.025％；Cu 0.28％；P 0.009％；S 0.005％，其余为Fe，质量分数共计为100％。 [0009] 进一步的，钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.61％；Si 0.53％；Mn 0.85％；Cr 0.27％；V 0.03％；Cu 0.32％；P 0.010％；S 0.003％，其余为Fe，质量分数共计为100％。 [0010] 进一步的，钢轨的质量百分的化学成分为：C 0.62％；Si 0.51％；Mn 0.91％；Cr 0.26％；V 0.02％；Cu 0.34％；P 0.012％；S 0.006％，其余为Fe，质量分数共计为100％。 [0011] 与现有技术相比，本发明的有益技术效果： [0012] 本发明对钢轨成分冶炼进行优化后的转炉、LF精炼、VD真空处理，得出冶炼出高纯净度、多合金钢轨冶炼生产工艺，使得热处理后的材料具有低的夹杂物、高的强韧性钢轨，组织为标准要求的珠光体组织。具体实施方式 [0013] 钢材的冶炼工艺： [0014] 试验钢轨冶炼工艺化学成分如表1所示。 [0015] 表1各实例成分(质量百分数/％) [0016] [0017] 各个实施冶炼生产工艺如表2所示。 [0018] 表2冶炼工艺 [0019] [0020] 从2可以看出，各实例具有极低的夹杂物，钢中夹杂物A+B+C+D≤3，钢轨冶炼控制满足目标要求。用其生产的钢轨达到研发的技术要求。 [0021] 表3各实例力学性能 [0022] [0023] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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