一种出口铁路用高强耐蚀钢轨制备方法 |
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申请号 | CN202311701557.3 | 申请日 | 2023-12-12 | 公开(公告)号 | CN117904515A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
申请人 | 包头钢铁(集团)有限责任公司; | 发明人 | 薛虎东; 郑瑞; 郝振宇; 边影; 苏航; 王慧军; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种出口 铁 路用高强耐蚀 钢 轨制备方法,所述钢轨 质量 百分比的化学成分为:C 0.55~0.70%;Si 0.30~0.75%;Mn 0.65~1.25%;P≤0.035%;S≤0.025%;Cr 0.10~0.45%;Cu 0.15~0.40%;Nb 0.03~0.08%;其余为Fe及杂质,质量分数共计为100%;其制备工艺包括:炼钢生产工艺;钢轨 轧制 工艺;终轧后预弯采用大步距排列,钢轨步距间距500‑650mm, 冷床 123秒为步进周期;冷却时长2小时‑2小时30分钟;钢轨矫直 温度 不超过60℃。本发明的目的是 冶炼 具有良好强度和韧性配比及优异的耐磨耐蚀钢轨,使其可应用高寒地区环境中。 | ||||||
权利要求 | 1.一种出口铁路用高强耐蚀钢轨制备方法,其特征在于,所述钢轨质量百分比的化学成分为:C 0.55~0.70%;Si 0.30~0.75%;Mn 0.65~1.25%;P≤0.035%;S≤0.025%; |
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说明书全文 | 一种出口铁路用高强耐蚀钢轨制备方法技术领域背景技术[0002] 东南亚地区地处热带雨林气候,常年雨量大,且修建铁路靠近海洋,钢轨服役过程中必然遭受腐蚀,会影响钢轨运行的安全性。目前国内外有关研究耐蚀方面钢轨已在线路使用,相比较钢中主要加入高的耐蚀合金元素,产品相对应韧性和耐磨性未有显著提高。因此,面向东南亚、沿海地区和国家雨季多、潮湿等环境,开发高强耐腐蚀钢轨具有重要意义。 发明内容[0003] 本发明的目的是提供一种出口铁路用高强耐蚀钢轨制备方法,冶炼具有良好强度和韧性配比及优异的耐磨耐蚀钢轨,使其可应用高寒地区环境中。 [0004] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案: [0005] 本发明一种出口铁路用高强耐蚀钢轨制备方法,所述钢轨质量百分比的化学成分为:C 0.55~0.70%;Si 0.30~0.75%;Mn 0.65~1.25%;P≤0.035%;S≤0.025%;Cr 0.10~0.45%;Cu 0.15~0.40%;Nb 0.03~0.08%;其余为Fe及杂质,质量分数共计为 100%;其制备工艺包括: [0007] 钢轨轧制工艺:方坯→锯切→加热→BD1轧制→BD2轧制→CCS万能轧机连轧→在线余热淬火→锯切→冷却→切头尾→矫直→检查→包装→过磅→入库;其方坯加热预热段温度不大于900℃;加热时长不小于3小时15分钟;出炉温度为不低于1150℃,开轧温度≥1100℃,终轧温度910~940℃; [0008] 终轧后预弯采用大步距排列,钢轨步距间距500‑650mm,冷床123秒为步进周期;冷却时长2小时‑2小时30分钟;保证钢轨最终组织为少量的铁素体+珠光体组织,钢轨矫直温度不超过60℃。 [0009] 进一步的,所述钢轨质量百分比的化学成分为:C 0.66%;Si 0.42%;Mn 0.85%;P 0.023%;S 0.010%;Cr 0.25%;Cu 0.33%;Nb 0.03%;其余为Fe及杂质,质量分数共计为100%。 [0010] 进一步的,所述钢轨质量百分比的化学成分为:C 0.64%;Si 0.44%;Mn 0.95%;P 0.021%;S 0.011%;Cr 0.23%;Cu 0.35%;Nb 0.04%;其余为Fe及杂质,质量分数共计为100%。 [0011] 进一步的,所述钢轨质量百分比的化学成分为:C 0.67%;Si 0.50%;Mn 0.93%;P 0.019%;S 0.013%;Cr 0.26%;Cu 0.39%;Nb 0.03%;其余为Fe及杂质,质量分数共计为100%。 [0012] 进一步的,‑40℃冲击功AKU2≥10J。 [0013] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果: [0014] 本发明通过合理设计成分和钢轨中加入最优的Cu、Cr、Nb合金元素,在此轧制工艺下能提高钢轨的抗拉强度、伸长率、踏面硬度耐蚀、韧性等性能。用其生产的钢轨,具有很好的抗拉强度、踏面硬度和冲击功。本发明的耐蚀钢轨具有独特的生产工艺,生产效率高、节能环保,经济效益好,适合于大规模生产,具有良好的推广价值。 具体实施方式[0015] 一种出口铁路用高强耐蚀钢轨制备方法,包括: [0016] 钢材的冶炼生产工艺:铁水→转炉冶炼→LF精炼→VD→连铸。转炉冶炼采用硅钙钡氧合金化,全过程按精炼正常吹氩;真空度≤0.10KPa,深真空时间≥18min,过热度ΔT≤30℃。各实例化学成分如表1所示。 [0017] 表1各实例成分(质量百分数/%) [0018] [0019] 轧制工艺为:方坯→锯切→加热→BD1轧制→BD2轧制→CCS万能轧机连轧→在线余热淬火→锯切→冷却→切头尾→矫直→检查→包装→过磅→入库。其方坯加热预热段温度不大于900℃;加热时长不小于3小时15分钟。出炉温度为不低于1150℃,开轧温度≥1100℃,终轧温度910~940℃。 [0020] 终轧后预弯采用大步距排列,钢轨步距间距500~650mm,冷床123秒为步进周期;冷却时长2小时~2小时30分钟。保证钢轨最终组织为少量的铁素体+珠光体组织,钢轨矫直温度不超过60℃。 [0021] 轧制后钢材试样性能:其中拉伸试样规格为,直径d0=10mm,标距Lo=5do。踏面硬度在钢轨上随机取样,试样长度250mm,轨头顶面磨去0.5mm,测试点5个,进行布氏硬度测试,计算平均值,试验温度为20℃土5℃,以上试样取样方法和位置及尺寸按照TB/T2344‑2012标准。冲击取样按照GB/T229‑2007,取样位置在踏面中心,方向为纵向,尺寸为10mm× 10mm×50mm,为AKU2型缺口。耐蚀性与生产的U71MnH钢轨进行盐雾腐蚀实验对比;实验结果如表2所示。 [0022] 表2各实例力学性能 [0023] |