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] |
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