CN113774283A - 一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨及其生产方法,钢轨的化学成分为:C:0.55%~0.82%,Si:0.12%~0.62%,Mn:0.70%~1.70%,P:≤0.025%,S:≤0.015%,Cr:0.01%~0.15%,Mo+Ni+Cu≤0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢轨组织构成为细小珠光体+铁素体,细小珠光体的片层间距为100~180nm,细小珠光体的体积分数为96%~98%,铁素体的体积分数为2%~4%。本发明通过优化常规合金元素设计,优化轧制温度,控制再结晶区轧制,生产出一种耐磨与抗接触疲劳良好匹配的高韧塑性高速钢轨,钢轨使用寿命明显增加。
Description
技术领域
本发明涉及重轨生产技术领域,尤其涉及一种用于时速超过250千米的高速铁路干线的60kg/m级别抗接触疲劳优异的非小半径曲线(半径大于500米)的高速铁路曲线高韧塑性钢轨。
背景技术
随着铁路交通领域的迅速发展,带给人们安全、高速、便捷的出行体验,其中高速铁路逐渐成为了人们最喜爱的交通工具之一。钢轨作为引导列车运行并将车轮载荷传递给道床的关键部件,其质量的优劣直接影响线路的运营效率、行车速度及行车安全。对于高速铁路,由于其主要承担客运任务,为保证安全、高速,列车轴重设计较轻,高速铁路用钢轨一般要求具有优良的韧塑性以提高抗接触疲劳性能。目前,高速铁路直线段广泛应用的是抗拉强度880MPa-950MPa的热轧钢轨。然而,实际应用表明,由于高速列车的轴重较轻(一般为11-14吨),实际运营中轮轨间磨损较少,导致轨头表面的鱼鳞纹难以磨去,经轮轨间接触力往复作用,造成鱼鳞纹数量和面积显著增加而转化成表面微裂纹,裂纹沿着裂纹源不断向两侧扩展,最后导致钢轨剥离掉块,严重时甚至产生断裂,危及列车的行车安全。为了解决这一难题,专家学者提出了适当降低钢轨硬度和强度的建议,但是,如果单纯降低钢轨的强度和硬度以提高钢轨的磨耗速率,不仅会使钢轨表层产生塑性流变导致钢轨断面尺寸偏差,使高速列车无法沿钢轨走行面高速平稳运行,还会导致钢轨表面在运行一定时间后出现塑性变形,降低使用寿命。
对于改善高速铁路直线段钢轨的磨损与滚动接触疲劳性能,目前主要有以下三种方法:
第一种方法是利用钢轨打磨列车对钢轨上端进行定期研磨。但这种方法存在的问题是,打磨列车的费用昂贵,同时,高速铁路行车密度高,没有充分的研磨时间。
第二种方法是改善轮轨接触条件。如周清跃等在“60N钢轨的廓形设计及试验研究”一文中提出,针对我国铁路多种型面的车轮在线路上混跑的实际情况,为改善轮轨接触关系,减少轮轨接触应力、改善车辆动力学性能,研究设计具有新轨头廓型的60N钢轨。仿真结果表明:60N钢轨与LM,S1002CN和LMA型面车轮接触时的接触点基本在轨头踏面中心区域;60N钢轨的最大接触应力和最大Mises等效应力与60钢轨相比,分别降低约19%和13%。然而,改善轮轨关系只是一种提高钢轨使用寿命的维护手段,其提升程度不明显,无法从根本上解决高速钢轨不磨损容易产生接触疲劳的问题。
第三种方法是提高钢轨耐磨性降低接触疲劳发生概率,主要技术手段为通过加速冷却轨头部位制造轨头硬化热处理钢轨。例如,授权公告号为CN104195433B的中国发明专利公开的“一种高强韧性珠光体钢轨及其生产方法”:通过添加C:0.75%-0.84%、Si:0.30%-0.80%、Mn:0.50%-1.50%、V:0.04%-0.12%、Ti:0.004%-0.02%,且满足0.10%≤V+10Ti≤0.25%,[N]≤30ppm,P≤0.020%、S≤0.008%,以及余量的Fe和不可避免的杂质,并通过热处理获得高强韧性珠光体钢轨。授权公告号为CN105063490B的中国发明专利公开的“一种高速铁路用钢轨及其生产方法”:钢轨含有0.63-0.73重量%的碳、0.1-0.5重量%的硅、0.7-1.2重量%的锰、0.05-0.3重量%的铬、0.04重量%以下的钒、0.025重量%以下的磷、0.025重量%以下的硫和96.98-98.52重量%的铁,并通过热处理获得具有高强度、高耐磨性和高抗接触疲劳性能钢轨;授权公告号为CN107675083B中国发明专利公开的“强韧性珠光体钢轨及其制造方法”:通过添加C:0.70%~0.87%,Si:0.15%~0.45%,Mn:0.60%~1.00%,Cr:0.10%~0.40%,V、Nb、Ti中的至少一种,含V时V为0.02%~0.10%,含Ti时Ti为0.001%~0.030%,含Nb时Nb为0.005%~0.08%,余量为Fe和不可避免的杂质;并通过热处理获得强韧性珠光体钢轨。然而,上述技术方案的特点在于通过热处理手段,同时提高钢轨硬度和强度,即采用合金化与热处理相结合的方式使珠光体钢轨强度达到1180MPa以上、表面硬度达到340HBW以上。其不但没有解决高速铁路直线段钢轨磨损与接触疲劳之间的关系,而且如此高的强度硬度是高速铁路直线段不允许的,由于列车高速运行,对钢轨会有一定地冲击作用,如此高的强度和硬度使得钢轨的韧塑性下降明显,在列车冲击中钢轨容易产生裂纹甚至断裂,给高速铁路的安全运行带来不确定隐患。
授权公告号为CN101921950B中国发明专利公开的“用于高速和准高速铁路的钢轨”:通过添加0.40%~0.64%C,0.10%~1.00%Si,0.30%~1.50%Mn,少于等于0.025%P,少于等于0.025%S,少于等于0.005%Al,大于0且少于等于0.05%的稀土元素,总量大于0且小于等于0.20%的V、Cr和Ti中的至少一种,以及余量的Fe和不可避免的杂质,通过热处理获得高速钢轨。该方法获得的钢轨的确可以改善钢轨表面的磨损速率,降低了疲劳伤损发生,但是稀土、钒、钛元素的大量添加显著增加了合金成本,不利于行业的长远发展。
为了解决上述难题,平衡钢轨磨损与滚动接触疲劳的矛盾,提高钢轨使用寿命,本发明在大量试验的基础上实现了技术突破,提出了在高速铁路非小半径曲线(直线段和大半径曲线)段铺设的钢轨需要“提高硬度、降低强度”的设计思路,即通过优化成分设计与生产工艺,研制出一种耐磨优异、抗接触疲劳优异的高韧塑性高速钢轨,可以有效地解决高速钢轨耐磨与抗接触疲劳不能两全这一难题,使高速列车平稳、快速、安全行驶,钢轨使用寿命也明显增加。并且,该钢轨性价比较高,应用前景良好。
发明内容
本发明提供了一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨及其生产方法,按照“提高硬度、降低强度”的设计思路,适当提升硬度增加耐磨性,降低强度提升韧塑性,增加抗接触疲劳能力;通过优化常规合金元素设计,优化轧制温度,控制再结晶区轧制,生产出一种耐磨与抗接触疲劳良好匹配的高韧塑性高速钢轨,可以有效地解决高速钢轨耐磨与抗接触疲劳不能两全这一难题,钢轨使用寿命明显增加,生产成本明显降低,值得推广应用。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨,钢轨的化学成分按重量百分比计为:C:0.55%~0.82%,Si:0.12%~0.62%,Mn:0.70%~1.70%,P:≤0.025%,S:≤0.015%,Cr:0.01%~0.15%,Mo+Ni+Cu≤0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢轨组织构成为细小珠光体+铁素体(如图1所示),细小珠光体的片层间距为100~180nm,细小珠光体的体积分数为96%~98%,铁素体的体积分数为2%~4%。
所述高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,包括如下步骤:
1)按照钢轨化学成分进行钢水冶炼、精炼及连铸;
2)铸坯加热;
铸坯堆垛缓冷至室温,然后装炉加热,加热温度为1250~1300℃,保温时间为3~4小时,加热时保证铸坯始终处于还原性气氛中;
3)钢轨轧制;
铸坯经高压水除鳞后进行三阶段控制轧制;开坯后,第一阶段轧制温度为1190~1250℃,轧坯出轧机温度为1080~1150℃,第一阶段轧制后轧坯断面缩小率为30%~50%;第二阶段轧制,轧坯出轧机温度为1000~1050℃,轧制后轧坯断面缩小率为40%~65%;第三阶段轧制温度为930~980℃,终轧温度为885℃~920℃,轧制后轧坯断面缩小率为15%~35%;轧制完成后即得到钢轨成品。
所述步骤1)中,铁水采用脱硫预处理,转炉或电炉冶炼时用硅铁脱氧;LF精炼加入白灰脱硫,精炼时间20~30分钟;然后真空脱气处理30~40分钟。
所述白灰的加入量为4~5kg/吨钢。
所述步骤1)中,连铸后的铸坯为280~320mm×380~410mm的大断面铸坯。
所述步骤3)中,采用三机架轧机、五机架轧机或七机架轧机轧制钢轨。
所述钢轨的抗拉强度Rm为950~1000MPa,屈服强度Rp0.2为650~700MPa,延伸率A≥13%,轨头表面硬度为290~310HB,常温冲击试验的冲击吸收能量AKU2≥31J,当裂纹强度因子Δk=10MPam1/2时,裂纹扩展速率da/dN=2.0~2.7,当裂纹强度因子Δk=13.5MPam1/2时,裂纹扩展速率da/dN=10~15.5。
所述钢轨为60kg/m钢轨。
所述还原性气氛采用天然气或空气煤气中的一种或两种。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)很好地平衡了高速钢轨磨损与接触疲劳之间的关系,通过成分设计、轧制工艺设计,生产出的钢轨适用于高速铁路非小半径曲线(直线段和大半径曲线)段铺设,且抗接触疲劳性能优于现有同类钢轨,解决了现有同类钢轨存在的鱼鳞纹反复受力导致疲劳剥离的问题;
(2)与现有钢轨生产过程相比,省去了加速冷却工艺,大大降低了生产成本,显著提升了生产效率;
(3)通过化学成分设计,配合冶炼、轧制的综合作用,成功拓宽了再结晶温度区间,实现再结晶区大变形轧制,钢轨组织明显得到细化,工业生产容易实现;
(4)在成分设计和合金元素选择上具有如下特点:
一是降低了合金成本;本发明不添加高成本的微合金化元素铌、钒、钛,钼、镍、铜合计添加量不超过0.2%;通过成分设计与工艺优化,选择再结晶轧制极度细化晶粒,弥补了合金含量低带来的性能损失,大大降低了生产成本;另外,本发明添加钼镍铜的目的,是在再结晶区经过大变形时引入大量高密度畸变区,从而高钢轨韧塑性和综合性能,突破了仅通过增加合金含量来提高性能的技术局限;
二是发挥了成分在再结晶轧制过程中的最大作用。本发明所述钢轨的强度、韧塑性不再局限于依赖碳含量,而是选择依靠细晶强化、位错和亚结构强化,通过合理添加锰(Mn)元素,显著提升再结晶温度区间,确保在再结晶区轧制,使得在再结晶区轧制时可以引入大量高密度畸变区,从而大幅度提高钢轨基体的韧塑性,并适当提升强度;
(5)本发明所生产的钢轨通过GPM-30滚动接触疲劳试验台开展摩擦磨损与接触疲劳试验,试样为外径60mm、内径30mm的环状试样,经过25万次总对磨试验,钢轨磨耗为1.0156~1.1023g,剥离掉块数量为0个;
(6)本发明所述钢轨具有良好的韧塑性、适当的强度,更适用于高速铁路非小半径曲线(直线段和大半径曲线)段铺设。
附图说明
图1是本发明所述钢轨的金相组织照片。
具体实施方式
本发明所述一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨,钢轨的化学成分按重量百分比计为:C:0.55%~0.82%,Si:0.12%~0.62%,Mn:0.70%~1.70%,P:≤0.025%,S:≤0.015%,Cr:0.01%~0.15%,Mo+Ni+Cu≤0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢轨组织构成为细小珠光体+铁素体,细小珠光体的片层间距为100~180nm,细小珠光体的体积分数为96%~98%,铁素体的体积分数为2%~4%。
本发明所述高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,包括如下步骤:
1)按照钢轨化学成分进行钢水冶炼、精炼及连铸;
2)铸坯加热;
铸坯堆垛缓冷至室温,然后装炉加热,加热温度为1250~1300℃,保温时间为3~4小时,加热时保证铸坯始终处于还原性气氛中;
3)钢轨轧制;
铸坯经高压水除鳞后进行三阶段控制轧制;开坯后,第一阶段轧制温度为1190~1250℃,轧坯出轧机温度为1080~1150℃,第一阶段轧制后轧坯断面缩小率为30%~50%;第二阶段轧制,轧坯出轧机温度为1000~1050℃,轧制后轧坯断面缩小率为40%~65%;第三阶段轧制温度为930~980℃,终轧温度为885℃~920℃,轧制后轧坯断面缩小率为15%~35%;轧制完成后即得到钢轨成品。
所述步骤1)中,铁水采用脱硫预处理,转炉或电炉冶炼时用硅铁脱氧;LF精炼加入白灰脱硫,精炼时间20~30分钟;然后真空脱气处理30~40分钟。
所述白灰的加入量为4~5kg/吨钢。
所述步骤1)中,连铸后的铸坯为280~320mm×380~410mm的大断面铸坯。
所述步骤3)中,采用三机架轧机、五机架轧机或七机架轧机轧制钢轨。
所述钢轨的抗拉强度Rm为950~1000MPa,屈服强度Rp0.2为650~700MPa,延伸率A≥13%,轨头表面硬度为290~310HB,常温冲击试验的冲击吸收能量AKU2≥31J,当裂纹强度因子Δk=10MPam1/2时,裂纹扩展速率da/dN=2.0~2.7,当裂纹强度因子Δk=13.5MPam1/2时,裂纹扩展速率da/dN=10~15.5。
所述钢轨为60kg/m钢轨。
所述还原性气氛采用天然气或空气煤气中的一种或两种。
本发明所述一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨,各化学元素及加入量选择、添加作用说明如下:
C是钢的基体强化型最基本元素,主要是保证基体的强度和硬度;对于本发明所述钢轨,C含量低于0.55%时,其他合金元素弥补不了强度与硬度的缺失,会导致钢轨强硬度过低,耐磨性显著下降;C含量高于0.82%时,在本发明所述工艺条件下,钢轨的强度硬度过高而韧塑性过低,抗接触疲劳性能降低,违背了本发明的目的。所以本发明选择C含量为0.55%~0.82%。
Si是主要脱氧元素和改善强度固溶型强化元素;本发明中,Si的主要作用是以固溶强化元素存在于铁素体和奥氏体中,用于提高组织的强度。Si含量低于0.12%时,无法实现固溶强化作用;Si含量高于0.62%时,将降低钢轨的韧塑性,恶化钢轨的横向性能。因此,本发明选择Si含量为0.12%~0.62%。
Mn是性价比最高的相变型强化元素,又是碳化物形成元素,进入渗碳体后可部分替代Fe原子,增加碳化物的硬度,最终增加钢的硬度;同时,Mn在本发明中的核心所用是扩大奥氏体在结晶区间,实现再结晶轧制。经研究发现,当锰的含量低于0.70%时,难以达到增加碳化物硬度的作用;当锰的含量高于1.70%时,碳化物硬度过高,钢轨的抗疲劳性能显著降低,并易在钢轨三角区产生马氏体异常组织。所以本发明选择Mn含量为0.70%~1.70%。
P是本发明所述钢轨的有害元素,极易造成偏析。在保证炼钢条件、炼钢成本等的前提下,本发明要求P含量≤0.025%。
S是本发明所述钢轨的有害元素,容易形成非金属夹杂MnS造成质量缺陷,S还是热轧过程中产生“热脆”的主要元素,所以在保证不增加非必要成本的前提下越低越好,本发明要求S≤0.015%。
Cr作为中等碳化物形成元素,能均匀钢中碳化物分布,减小碳化物尺寸,改善钢轨的耐磨损性能。当铬含量低于0.01%时,无法均匀碳化物分布;当铬含量高于0.15%时,容易产生异常组织马氏体。所以本发明选择Cr含量为0.01%~0.15%。
Mo、Ni、Cu元素在本发明中的作用主要是扩大奥氏体区,提升再结晶温度区间,降低再结晶晶粒长大趋势,达到细晶强化韧塑性的目的。但Mo、Ni、Cu元素之和不能超过0.20%,否则将达不到上述效果,还会恶化钢轨的综合性能。所以本发明选择Mo+Ni+Cu≤0.20%。
在上述成分设计基础上,为实现本发明的目的,生产出抗接触疲劳优异的高韧塑性热轧珠光体钢轨,还需配合特定的冶炼工艺、加热工艺和轧制工艺,其中轧制工艺是本发明的创新核心,即钢轨的再结晶区控制轧制。通过工艺设计与成分设计的紧密结合,达到了常规元素条件下钢轨的强韧塑性,实现了高速钢轨磨损与抗接触疲劳性能的有机统一,钢轨的综合性能优良,解决了高速铁路非小半径曲线(直线段和大半径曲线)段目前铺设钢轨存在的抗接触疲劳能力弱的问题,同时显著降低了合金成本。
本发明所述钢轨的生产工艺及技术创新特点如下:
(1)钢轨冶炼、精炼、连铸工序:铁水采用脱硫预处理,利用转炉或电炉冶炼,硅铁脱氧;LF精炼进一步脱硫保合金成分,其中白灰加入量为4~5kg/吨钢,目的是保证硫降低到0.015%以下;精炼时间20~30分钟,目的是保证渣的充分上浮,使钢液更加纯净,成分更加精细,从而提高产品质量;然后钢水进行真空脱气处理,可以选择RH真空脱气处理或VD真空脱气处理,真空处理时间30~40分钟,目的是保证氢含量不大于1.5ppm(降低氢致裂纹发生)、氧含量不大于20ppm(降低氧化类夹杂含量和尺寸),从而防止氢致裂纹发生,降低氧化类夹杂,避免钢轨出现内部缺陷。最终成分微调至本发明限定的目标范围内。
连铸坯制成280~320mm×380~410mm的大断面铸坯,目的是实现大方坯大压下轧制,保证轧制钢轨时压缩比不小于9:1,保证能够轧制出组织性能满足要求的钢轨。
(2)大断面铸坯加热与氧化气体保护:铸坯需要堆垛缓冷至室温,严禁热装热送,以减少铸坯表面和角部微裂纹,保证表面质量,确保轧制的钢轨表面质量和内部质量满足要求。冷铸坯装炉加热,加热温度为1250~1300℃,保温时间为3~4小时,目的是为后续在再结晶区轧制提供温度保证;铸坯氧化会导致钢轨脱碳层超过0.1mm,为使轧制的钢轨脱碳层不大于0.1mm,加热过程中选择铸坯粉刷涂料的方式减少铸坯氧化,或者选择严格配置炉气(选择天然气、空气煤气中的一种或两种)的方式减少铸坯氧化,或者采用上述两种方式配合减少铸坯氧化。
(3)钢轨轧制:铸坯经高压水除鳞后,采用三机架轧机、五机架轧机或七机架轧机轧制。
开坯后首次轧制采用大压下,轧制温度为1190~1250℃,经过多道次(优选5道次)大压下轧制后轧坯出轧机温度控制在1080~1150℃,同时轧坯断面缩小率为30%~50%;目的是在轧坯中形成大量位错,为后续奥氏体再结晶形核创造形核质点;首次轧制的温度区间是在本发明所述钢轨成分设计的基础上改变硫化锰形态的最佳温度区,细长的硫化锰通过轧制中的位错攀移而断裂,形成纺锤状的细小形状,显著提升了钢轨的内部质量,这是本发明所述钢轨在轧制环节的创新技术之一。
第二次轧制也采用大压下轧制,轧坯进入轧机的温度不做控制,但需保证经过多道次(优选3道次)轧制后轧坯出轧机温度为1000~1050℃,同时轧坯的断面缩小率为40%~65%;再次大压下轧制后轧坯的位错错综复杂,为后序轧制积聚能量。
第三次轧制仍采用大压下,轧制温度930~980℃,同时轧坯断面缩小率为15%~35%,终轧温度为885℃~920℃。重要的是要保证930~980℃开始最后架次的轧机轧制,因为该温度区间是本发明所述钢轨的奥氏体再结晶区,也是本发明所述钢轨轧制工艺设计的技术核心,创新技术之二;再结晶时奥氏体在前期积攒的位错上形成大面积的再结晶形核,在还未来得及长大时就进入了最后轧制,使得再结晶晶粒全部破碎细化,奥氏体晶粒显著细化;此过程之后控制终轧温度为885℃~920℃,目的上避开再结晶温度区间,晶粒不再长大并顺利进入相变区,形成组织细小的珠光体和少量铁素体。
经过上述轧制过程,本发明所述钢轨即轧制成功,钢轨的最终组织构成为细小的珠光体+少量铁素体,珠光体占96%~98%,铁素体占2%~4%,且轨头珠光体片层间距为100~180纳米。
本发明所述钢轨的摩擦磨损试验和接触疲劳试验:采用GPM-30滚动接触疲劳试验台,试样形状及尺寸:采用环状试样,厚度10mm、外径60mm、内径30mm;其中,用于摩擦磨损试验的试样为光滑表面,用于滚动接触疲劳试验的试样表面中心有高度为5mm的沟槽;试验载荷:1000KN;滑差:5%;对磨试样材质:硬度290~300HB的车轮钢;旋转速率:220转/分钟;总磨损次数:25万次。
疲劳裂纹扩展速率试验按照TB/T2344-2012标准执行。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
【实施例】
本实施例中,钢轨的化学成分以及对应的生产工艺、力学性能、磨耗、接触疲劳性能、裂纹扩展速率等如表1至表4所示。
表1钢轨的化学成分
表2精炼工艺控制参数
表3加热、轧制工艺控制参数
表4成品力学性能、组织构成体积百分比、裂纹扩展速率、磨耗、抗接触疲劳性能
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨,其特征在于,钢轨的化学成分按重量百分比计为:C:0.55%~0.82%,Si:0.12%~0.62%,Mn:0.70%~1.70%,P:≤0.025%,S:≤0.015%,Cr:0.01%~0.15%,Mo+Ni+Cu≤0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质;钢轨组织构成为细小珠光体+铁素体,细小珠光体的片层间距为100~180nm,细小珠光体的体积分数为96%~98%,铁素体的体积分数为2%~4%。
2.一种如权利要求1所述高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)按照钢轨化学成分进行钢水冶炼、精炼及连铸;
2)铸坯加热;
铸坯堆垛缓冷至室温,然后装炉加热,加热温度为1250~1300℃,保温时间为3~4小时,加热时保证铸坯始终处于还原性气氛中;
3)钢轨轧制;
铸坯经高压水除鳞后进行三阶段控制轧制;开坯后,第一阶段轧制温度为1190~1250℃,轧坯出轧机温度为1080~1150℃,第一阶段轧制后轧坯断面缩小率为30%~50%;第二阶段轧制,轧坯出轧机温度为1000~1050℃,轧制后轧坯断面缩小率为40%~65%;第三阶段轧制温度为930~980℃,终轧温度为885℃~920℃,轧制后轧坯断面缩小率为15%~35%;轧制完成后即得到钢轨成品。
3.根据权利要求2所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述步骤1)中,铁水采用脱硫预处理,转炉或电炉冶炼时用硅铁脱氧;LF精炼加入白灰脱硫,精炼时间20~30分钟;然后真空脱气处理30~40分钟。
4.根据权利要求3所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述白灰的加入量为4~5kg/吨钢。
5.根据权利要求2所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述步骤1)中,连铸后的铸坯为280~320mm×380~410mm的大断面铸坯。
6.根据权利要求2所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述步骤3)中,采用三机架轧机、五机架轧机或七机架轧机轧制钢轨。
7.根据权利要求2所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述钢轨的抗拉强度Rm为950~1000MPa,屈服强度Rp0.2为650~700MPa,延伸率A≥13%,轨头表面硬度为290~310HB,常温冲击试验的冲击吸收能量AKU2≥31J,当裂纹强度因子Δk=10MPam1/2时,裂纹扩展速率da/dN=2.0~2.7,当裂纹强度因子Δk=13.5MPam1/2时,裂纹扩展速率da/dN=10~15.5。
8.根据权利要求2所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述钢轨为60kg/m钢轨。
9.根据权利要求2所述的一种高速铁路非小半径曲线用高韧塑性钢轨的生产方法,其特征在于,所述还原性气氛采用天然气或空气煤气中的一种或两种。
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