CN100393903C - 一种强韧性低合金结构钢的生产方法 - Google Patents
一种强韧性低合金结构钢的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100393903C CN100393903C CNB2005100929659A CN200510092965A CN100393903C CN 100393903 C CN100393903 C CN 100393903C CN B2005100929659 A CNB2005100929659 A CN B2005100929659A CN 200510092965 A CN200510092965 A CN 200510092965A CN 100393903 C CN100393903 C CN 100393903C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron
- silicon
- surplus
- carbon
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明提供了一种强韧性低合金化结构钢的生产方法，钢的组分按重量百分比计算为碳0.05%～0.60%、硅0.05%～0.70%、锰0.5%～2.5%、磷≤0.04%、硫≤0.04%、铬0～0.70%、镍0～0.70%、钼0～0.60%、铜0～0.20%、钒0.01%～0.30%、铝0～0.1%、铌0.001%～0.10%、氮0.004%～0.02%、铁余量，采用转炉初炼、LF炉精炼、连铸的生产工艺流程及与之配套的工艺，其屈服强度σs≥460N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥27J、疲劳寿命≥200万次，成品钢无需热处理，可用于列车制动梁、工程机械、煤矿液压支架等领域；本钢种经淬火+高温回火调质热处理后，抗拉强度≥750N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥150J；经渗碳化学热处理后，可用于制造各种高强度高韧性的耐磨机械传动零件和部件。
Description
技术领域
本发明涉及一种强韧性低合金钢的生产方法。
技术背景
铁路货车老式制动梁，原选用材料为8#槽钢，通过铆、焊等手段加工而成，受其结构和用材等因素的影响，老式槽钢制动梁在使用中由于松动、变形、开焊、脱落、断裂等缺陷，已构成了引发车辆出轨和颠覆事故的主要原因，其安全可靠性差，使用寿命低，导致制动梁运营成本、检修、维护费用较高。
随着国家新建铁路迅速增加和运输规模的扩大，车辆运载重量多次增加，运营速度多次提高。并提出运营货车时速由120km/h提高到140km/h，每列货车的总载重量由3800t增加至10000t，刹车制动力由8t提高到10t，制动梁使用周期5年延长为8年的发展战略要求。
原有老式制动梁已无法满足现代铁路高速、重载和高密度的运输方式以及和对车辆运营质量、行车安全的要求。
为满足市场需求，一种无焊接、紧固连接的整体结构新型车辆制动梁已成功开发，该制动梁具有结构紧凑、重量轻、安全可靠的特点。
车辆制动梁是车辆制动系统中关键部件，由于其服役环境恶劣，受力情况复杂，经常受冲击、扭转、剪切和摩擦等多重、往复交变应力的作用。为确保车辆行车安全和该系统在高寒和高潮湿地区的工作可靠性，要求制造新型制动梁用钢材具有优良的综合力学性能、耐候性和长的使用寿命，强度和韧性应有良好配合，性能指标：屈服强度σs≥460N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥27J、疲劳寿命≥200万次，钢质纯净，有害元素、夹杂物和气体含量低，组织致密、均匀、细小和优良的表面质量，以及良好的加工工艺性能。
现有的低合金高强钢的化学成分控制和生产冶炼方法制造的制动梁用钢其性能指标无法满足新型制动梁制造的实际需求。
本发明的目的就是开发一种满足上述技术要求，生产工艺科学、易操作、经济可靠的新型结构钢钢种的生产方法，满足新型制动梁制造的需求。
发明内容
本发明通过以下技术方案来实现：
本发明涉及一种强韧性低合金化结构钢的生产，钢的组分按重量百分比计算(以下％均表示重量百分比)为碳0.05％～0.60％、硅0.05％～0.70％、锰0.5％～2.5％、磷≤0.04％、硫≤0.04％、铬0～0.70％、镍0～0.70％、钼0～0.60％、铜0～0.20％、钒0.01％～0.30％、铝0～0.1％、铌0.001％～0.10％、氮0.004％～0.02％、铁余量，采用转炉初炼、LF炉精炼、连铸的生产工艺流程，其特征在于：
a、转炉冶炼过程中加入L08铁水及废钢，铁水与废钢的比例为(95％～85％)：(5％～15％)；然后加入铁合金硅铁：碳≤0.01％、锰≤0.4％、硅70～85％、铝≤1.0％、铁余量，锰铁：碳≤1.0％、锰75～90％、硅≤1.0％、铁余量，铬铁：碳≤8.0％、铬≥60％、硅≤3％、铁余量，电解镍：碳≤0.05％、镍99.9～100％、杂质余量，钼铁：碳≤0.75％、钼50～65％、硅≤1.5％、铁余量，钒铁：碳≤0.5％、硅≤2％、钒40～60％、铁余量，铌铁：碳≤0.05％、硅≤2.0％、铝≤2.5％、(铌+钽)60～70％、铁余量，最后加入复合脱氧合金铝锰铁：铝10％～30％、锰20％～40％、铁余量，硅铝钡：硅20％～40％、铝20％～40％铁余量，硅铝钡钙：硅30％～55％、铝5％～15％、钡10％～30％、钙5％～15％、铁余量；
b、经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO2：＜5.0；使化学成分达到钢的组分要求。
c、在1500℃～1550℃进行连铸。
采用上述方法生产的钢种具有高屈服强度σs≥460N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥27J、疲劳寿命≥200万次的性能。成品钢无需热处理，可用于列车制动梁的制造、工程机械用、煤矿液压之支架等领域。
本钢种经830℃～900℃淬火、500℃～650℃高温回火调质热处理后，抗拉强度≥750N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥150J；经渗碳化学热处理后，可用于制造各种高强度高韧性的耐磨机械传动零件和部件。
本发明的贡献在于：不改变原有优质钢种的生产条件，通过优选化学成分、优化生产工艺等手段，达到制动梁用钢的技术要求。使生产成本较电炉冶炼大幅度降低，钢质纯净，钢材批量生产各项力学性能优良，工艺过程简捷，成品制动梁无需调质热处理过程，安全性、可靠性大幅增强，满足货车提速、重载的需要的优点。同时通过不同的热处理或后步处理，强度、低温冲击韧性大幅提高，可用于制造各种高强度高韧性的耐磨机械传动零件和部件。
具体实施方式
下面通过实施例详细介绍本发明的技术方案：
实施例1：
转炉中加入L08铁水及废钢，铁水与及废钢的比例为(95％～85％)：(5％～15％)，然后加入铁合金硅铁：碳≤0.01％、锰≤0.4％、硅70～85％、铝≤1.0％、铁余量，锰铁：碳≤1.0％、锰75～90％、硅≤1.0％、铁余量，铬铁：碳≤8.0％、铬≥60％、硅≤3％、铁余量，电解镍：碳≤0.05％、镍99.9～100％、杂质余量，钼铁：碳≤0.75％、钼50～65％、硅≤1.5％、铁余量，再加入比例为硅20～40％铝20～40％、钡9～12％、铁余量的复合脱氧合金进行冶炼。经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO2为2.0，使化学成分达到钢的组分要求，在1500℃～1550℃进行连铸，铸成160mm×245mm、160mm×200mm和200mm×200mm方坯，力学性能达到如下指标：屈服强度σs 480N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv 80J、疲劳寿命≥200万次。
实施例2：
转炉中加入L08铁水及废钢，铁水与及废钢的比例为(95％～85％)：(5％～15％)，然后加入铁合金硅铁：碳≤0.01％、锰≤0.4％、硅70～85％、铝≤1.0％、铁余量，锰铁：碳≤1.0％、锰75～90％、硅≤1.0％、铁余量，铬铁：碳≤8.0％、铬≥60％、硅≤3％、铁余量，电解镍：碳≤0.05％、镍99.9～100％、杂质余量，钒铁：碳≤0.5％、硅≤2％、钒40～60％、铁余量，再加入合金比例为硅30％～55％、铝5％～15％、钡10％～30％、钙5％～15％、铁余量的复合脱氧合金进行冶炼，经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO2为3.0，使化学成分达到钢的组分要求，在1500℃～1550℃进行连铸，铸成160mm×245mm、160mm×200mm和200mm×200mm方坯。力学性能达到如下指标：屈服强度σs为465N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv 105J、疲劳寿命≥200万次。
实施例3：
转炉中加入L08铁水及废钢，铁水与及废钢的比例为(95％～85％)：(5％～15％)，加入铁合金硅铁碳≤0.01％、锰≤0.4％、硅70～85％、铝≤1.0％、铁余量，锰铁：碳≤1.0％、锰75～90％、硅≤1.0％、铁余量，铬铁：碳≤8.0％、铬≥60％、硅≤3％、铁余量，电解镍：碳≤0.05％、镍99.9～100％、杂质余量，钒铁：碳≤0.5％、硅≤2％、钒40～60％、铁余量，铌铁：碳≤0.05％、硅≤2.0％、铝≤2.5％、(铌+钽)60～70％、铁余量，最后加入合金比例为铝10％～30％、锰20％～40％、铁余量的复合脱氧合金进行冶炼。经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO2≤5.0，使化学成分达到钢的组分要求，在1500～1550℃进行连铸，铸成160mm×245mm、160mm×200mm和200mm×200mm方坯。力学性能达到如下指标：屈服强度σs 495N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv 75J、疲劳寿命≥200万次。
实施例4：
将实施例1的钢材经830℃～900℃淬火、500℃～650℃高温回火调质热处理后，抗拉强度780N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥165J。
Claims (2)
1.一种强韧性低合金化结构钢的生产方法，钢的组分按重量百分比计算(以下％均表示重量百分比)为碳0.05％～0.60％、硅0.05％～0.70％、锰0.5％～2.5％、磷≤0.04％、硫≤0.04％、铬0～0.70％、镍0～0.70％、钼0～0.60％、铜0～0.20％、钒0.01％～0.30％、铝0～0.1％、铌0.001％～0.10％、氮0.004％～0.02％、铁余量，采用转炉初炼、精炼、连铸的生产工艺流程，其特征在于：
a、转炉冶炼过程中加入L08铁水及废钢，铁水与废钢的比例为(95％～85％)：(5％～15％)；然后加入铁合金硅铁：碳≤0.01％、锰≤0.4％、硅70～85％、铝≤1.0％、铁余量，锰铁：碳≤1.0％、锰75～90％、硅≤1.0％、铁余量，铬铁：碳≤8.0％、铬60～80％、硅≤3％、铁余量，电解镍：碳≤0.05％、镍99.9～100％、杂质余量，钼铁：碳≤0.75％、钼50～65％、硅≤1.5％、铁余量，钒铁：碳≤0.5％、硅≤2％、钒40～60％、铁余量，铌铁：碳≤0.05％、硅≤2.0％、铝≤2.5％、(铌+钽)60～70％、铁余量，最后加入复合脱氧合金铝锰铁：铝10％～30％、锰20％～40％、铁余量，硅铝钡：硅20％～40％、铝20％～40％、钡9％～12％、铁余量，硅铝钡钙：硅30％～55％、铝5％～15％、钡10％～30％、钙5％～15％、铁余量；
b、经过LF炉精炼，精炼温度：1500℃～1650℃；成分微调、造渣脱氧，精炼时间＞30分钟；全程吹氩搅拌；精炼渣碱度CaO/SiO2＜5.0；使化学成分达到钢的组分要求；
c、在1500℃～1550℃进行连铸。
2.如权利要求1所述结构钢的生产方法，其特征在于结构钢经830℃～900℃淬火、500℃～650℃高温回火处理后，抗拉强度≥750N/mm2、-40℃时低温冲击韧性Akv≥150J。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100929659A CN100393903C (zh) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | 一种强韧性低合金结构钢的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2005100929659A CN100393903C (zh) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | 一种强韧性低合金结构钢的生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1920080A CN1920080A (zh) | 2007-02-28 |
| CN100393903C true CN100393903C (zh) | 2008-06-11 |
Family
ID=37777927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2005100929659A Expired - Fee Related CN100393903C (zh) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | 一种强韧性低合金结构钢的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100393903C (zh) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5018586B2 (ja) | 2007-04-09 | 2012-09-05 | 大同特殊鋼株式会社 | 高強度浸炭高周波焼入れ部品 |
| CN101294240B (zh) * | 2007-04-23 | 2010-05-19 | 印辉 | 空调电机安装支架的热处理方法 |
| CN101838776A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-22 | 西林钢铁集团阿城钢铁有限公司 | 高强度低温韧性钢 |
| CN101906503B (zh) * | 2010-07-15 | 2012-05-09 | 首钢总公司 | 一种大规格超高强韧性免时效铁路基建用钢的生产方法 |
| CN103243265B (zh) * | 2013-04-28 | 2016-08-10 | 首钢总公司 | 用于热浸镀锌的铜强化低合金高强钢 |
| CN104233077A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-24 | 安徽宏源线路器材有限公司 | 一种高强度耐腐蚀钢的制备方法 |
| CN104630615A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-20 | 安徽同盛环件股份有限公司 | 一种高强合金钢 |
| CN104762555A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-08 | 常熟市广汇机械设备有限公司 | 一种薄壁法兰盘的加工工艺 |
| CN104831172A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-12 | 苏州劲元油压机械有限公司 | 一种液压站用固定板的制造工艺 |
| CN105734431A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-07-06 | 芜湖市爱德运输机械有限公司 | 一种高强度提升机 |
| CN106319331A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-11 | 合肥常青机械股份有限公司 | 焊接区耐蚀性能好易焊接的后门左铰链加强板及其制备方法 |
| CN106222409A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 合肥常青机械股份有限公司 | 工艺路线合理效率质量高的安全带固定板及其制备方法 |
| CN106222408A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 芜湖常瑞汽车部件有限公司 | 抗拉强度高合金钢材料制成的右前门锁扣固定板的制备方法 |
| CN106282466A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 合肥常青机械股份有限公司 | 硬度高组织致密汽车中门下沿内板加强板及其制备方法 |
| CN106244896A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-21 | 芜湖常瑞汽车部件有限公司 | 外壁硬度大抗拉强度好汽车前顶灯支架及其制备方法 |
| CN106282749A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-04 | 合肥常青机械股份有限公司 | 降低表面粗糙度减少加工余量强度提高的加油口衬板及其制备方法 |
| CN106222410A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-14 | 合肥常青机械股份有限公司 | 防止侧边纵向开裂的锁扣螺母板及其制备方法 |
| CN106319332A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-11 | 合肥常青机械股份有限公司 | 表面光泽美观无暗纹机械性能好的尾翼支架及其制备方法 |
| CN106756566A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 浙江富钢金属制品有限公司 | 一种高强度低合金钢传力杆及其制造方法 |
| CN107123720B (zh) * | 2017-05-05 | 2019-03-19 | 广东澳洋顺昌金属材料有限公司 | 贴片式支架及其制备方法 |
| CN109694994B (zh) * | 2017-10-20 | 2020-09-29 | 鞍钢股份有限公司 | 一种耐腐蚀高耐磨钢球及其制造方法 |
| CN109913762B (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-09 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含Nb、Ti的铁路货车组合式制动梁用钢及其制造方法 |
| CN109913760B (zh) * | 2019-04-09 | 2020-10-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含v的铁路货车组合式制动梁用钢及其制造方法 |
| CN109913761B (zh) * | 2019-04-09 | 2020-11-10 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 含V、Ni的铁路货车组合式制动梁用钢及其制造方法 |
| CN113699455A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-26 | 晋江市精特传动科技有限公司 | 一种耐用高强度的齿条及制作工艺 |
| CN115354224A (zh) * | 2022-08-10 | 2022-11-18 | 乐山市泰钢鑫科机械制造有限公司 | 一种高韧高强抗低温低合金钢的材质及制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5597424A (en) * | 1979-01-22 | 1980-07-24 | Nippon Steel Corp | Preparation of heat-treated steel with excellent low temperature toughness |
| JPS6318038A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Steel Corp | クリ−プ特性および耐水素侵食特性の優れた低合金鋼 |
| CN1012926B (zh) * | 1988-01-28 | 1991-06-19 | 莫托罗拉公司 | 一种带通信号用的∑△变换器的方法和装置 |
| CN1418977A (zh) * | 2001-11-30 | 2003-05-21 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 高强度高韧性锚杆钢筋合金钢及其生产方法 |
-
2005
- 2005-08-26 CN CNB2005100929659A patent/CN100393903C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5597424A (en) * | 1979-01-22 | 1980-07-24 | Nippon Steel Corp | Preparation of heat-treated steel with excellent low temperature toughness |
| JPS6318038A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | Kawasaki Steel Corp | クリ−プ特性および耐水素侵食特性の優れた低合金鋼 |
| CN1012926B (zh) * | 1988-01-28 | 1991-06-19 | 莫托罗拉公司 | 一种带通信号用的∑△变换器的方法和装置 |
| CN1418977A (zh) * | 2001-11-30 | 2003-05-21 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 高强度高韧性锚杆钢筋合金钢及其生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1920080A (zh) | 2007-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100393903C (zh) | 一种强韧性低合金结构钢的生产方法 | |
| CN112281080A (zh) | 一种轨道车辆制动盘用低合金钢及其热处理方法 | |
| CN113186465A (zh) | 低合金铸钢及其冶炼方法、热处理方法和铁路机车零部件 | |
| CN102719749B (zh) | 铁路车轴用钢及其生产工艺 | |
| US4673433A (en) | Low-alloy steel material, die blocks and other heavy forgings made thereof and a method to manufacture the material | |
| CN101824581B (zh) | 一种屈服强度450MPa级高强耐候钢板及其生产方法 | |
| CN108998725A (zh) | 履带链轨节用35MnBM钢及其制备方法 | |
| CN101230444A (zh) | 一种高强度微合金低碳贝氏体钢及其生产方法 | |
| CN101748331B (zh) | 高铝纳米贝氏体钢高速铁路辙叉及其制造方法 | |
| CN103981449A (zh) | 一种利用电弧炉制备低合金高韧耐磨铸钢的方法 | |
| CN109182904A (zh) | 一种钢筋混凝土用耐火钢筋及其制备方法 | |
| CN102953007A (zh) | 合金铸钢及其热处理方法，及该合金铸钢制造的货车牵引缓冲装置 | |
| CN102248329B (zh) | 一种用于e级铸钢焊补的高强、高韧焊条 | |
| CN102108468A (zh) | 一种铁路机车车轴用钢及其制造方法 | |
| CN110453134A (zh) | 一种高强韧性机车钩尾框用钢及其制备方法 | |
| CN104988425A (zh) | 一种超高强度高韧性低碳马氏体铸钢及其制备方法 | |
| CN103436813B (zh) | 一种轨道辙叉用合金钢的制作工艺 | |
| CN108690941B (zh) | 一种高强度、长寿命贝氏体铁路辙叉用扁钢及其生产方法 | |
| CN105296883A (zh) | 一种叉车车桥用合金钢的制作工艺 | |
| CN116555669B (zh) | 一种铌微合金化高强贝氏体钢轨及其生产方法 | |
| CN103114250B (zh) | 一种抗零下70度低温冲击的b级钢的制备方法 | |
| CN104862599A (zh) | 一种铁路货车车轴用钢及其制造方法 | |
| CN109023066A (zh) | 一种高强度高韧型动车车轮钢及其制造方法 | |
| CN102094113B (zh) | 列车缓冲器材料的热处理工艺 | |
| CN102776449A (zh) | 一种大壁厚可焊接铸钢 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100041 Beijing Shijingshan District Shougang Corporation Patentee after: SHOUGANG GROUP Co.,Ltd. Address before: 100041 Beijing Shijingshan District Shougang Corporation Patentee before: SHOUGANG Corp. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080611 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |