CN103014486A - 一种高强度热处理钢轨专用钢材 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度热处理钢轨专用钢材，其特征在于，其化学成分按重量百分比包括：C：0.70～0.82%、Si：0.13～0.60%、Mn：0.65～1.25%、P、S：≤0.025%、和Al：≤0.007%，其余为铁及不可避免的杂质。其优点是：成分配比合理，通过热处理，可使钢轨强度提高，能够满足印尼运煤专线及曲线钢轨的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度热处理钢轨专用钢材，属于冶金工业生产的金属材料领域。
背景技术
印度尼西亚是包钢钢轨出口的主要市场, 自1999年包钢出口印尼钢轨以来, 已累计出口印尼钢轨3.65万t，其中淬火轨约6000t。这次中标印尼UIC54钢轨合同近1.5万吨，要求高的强度和良好的强韧性配合，执行印尼技术协议。
发明内容
本发明的目是提供一种能够满足印尼重载铁路要求的高强度热处理钢轨专用钢材。
本发明的钢材的成分组成，其化学成分按重量百分比：C：0.70～0.82%、Si：0.13～0.60%、Mn：0.65～1.25%、P、S：≤0.025%、和Al：≤0.007%，其余为铁及不可避免的杂质；
热处理温度控制：钢轨轨头圆角温度为970～1010℃，钢轨轨头踏面温度为925～945℃；
所述钢材的力学性能为：抗拉强度≥1175MPa，伸长率≥10%，轨头踏面硬度≥350BHN。
本发明优点是：成分配比合理，通过热处理，可使钢轨强度提高，能够满足印尼运煤专线及曲线钢轨的性能要求。
具体实施方式
包钢钢口印度尼西亚的UIC54钢轨，经过科研人员的研究和在25kg真空感应炉试验，设计出钢水的成分范围如表1所示。
表1 钢轨钢成分设计，w%
| C | Si | Mn | P | S | Al |
| 0.70～0.82 | 0.13～0.60 | 0.65～1.25 | ≤0.025 | ≤0.025 | ≤0.007 |
工艺流程为：转炉冶炼→ＬＦ炉精炼→VD炉精炼→连铸（铸坯规格为280mm×380mm）。
工业生产了1.5万吨钢轨钢，具体的工艺参数控制如下：
１) 转炉生产
转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表2所示。
表2 转炉出钢的成分及温度
| 项目 | 出钢碳含量，％ | 出钢磷含量，％ | 出钢温度，℃ |
| 最大～最大/平均值 | 0.07～0.19/0.13 | 0.003～0.023/0.009 | 1621～1641/1629 |
２) ＬＦ--VD炉精炼生产
VD炉的深真空度、深真空时间及软吹时间如表3所示。
表3 VD炉冶炼工艺参数
３) 连铸生产
连铸过热度及拉速控制如表4所示。
表4 连铸过热度及拉速控制
| 项目 | 过热度，℃ | 拉速，m/min |
| 最大～最大/平均值 | 19～29/24 | 0.55～0.70/0.69 |
至此完成了本发明的钢材的钢坯生产，以下为采用钢坯生产钢轨的工艺，工艺流程为：钢坯→步进加热炉加热→BD1、BD2粗轧→轨梁万能轧机生产→打印→冷却→平立复合矫直→探伤→锯切→表面质量检查→入库→发车。
4)轧钢生产
钢坯在加热炉内加热时间大于3.5小时，钢坯开轧温度为1080℃～1160℃。
5）钢轨轨头欠速淬火
钢轨轨头淬火加热的实际测量温度如表5所示。
表5 钢轨淬火加热温度
| 项目 | 钢轨轨头圆角温度，℃ | 钢轨轨头踏面温度，℃ |
| 最大～最大值 | 970～1010 | 925～945 |
6）成品钢轨性能检验
成品钢轨力学性能检验如表6所示。
表6 成品钢轨力学性能
| 项目 | 抗拉强度，MPa | 伸长率，% | 轨头踏面硬度，BHN |
| 最大～最大/平均值 | 1185～1300/1256 | 12.8～15.0/12.9 | 363～390/377 |
| 印尼协议 | ≥1175 | ≥10 | ≥350 |
由表6看出，生产的淬火钢轨力学性能完全满足印尼铁路部门要求，因此钢种成分的设计是合理的。
Claims (2)
1.一种高强度热处理钢轨专用钢材，其特征是：其化学成分按重量百分比为：C：0.70～0.82%、Si：0.13～0.60%、Mn：0.65～1.25%、P、S：≤0.025%、和Al：≤0.007%，其余为铁及不可避免的杂质；热处理温度控制：钢轨轨头圆角温度为970～1010℃，钢轨轨头踏面温度为925～945℃。
2.根据权利要求1所述的高强度热处理专用钢轨，其特征是：所述钢材的力学性能为：抗拉强度≥1175MPa，伸长率≥9%，轨头踏面硬度≥350BHN。
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