CN115058636A

CN115058636A - 一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法

Info

Publication number: CN115058636A
Application number: CN202210741232.7A
Authority: CN
Inventors: 王嘉伟; 梁正伟; 达木仁扎布; 赵桂英; 薛虎东; 董捷
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2022-09-16

Abstract

本发明公开了一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，包括铁水脱硫、转炉冶炼、LF炉精炼、VD真空脱气、大方坯连铸、钢坯加热、轧制、在线热处理等工艺。本发明的生产方法所制备的R370CrHT钢轨的抗拉强度Rm≥1280MPa；断后伸长率A≥9％；踏面硬度370～410HB；轨头横断面硬度1点≥360HB；2点≥350HB；3点≥340HB；4点≥360HB。

Description

一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法

技术领域

本发明涉及冶金材料领域，尤其涉及一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法。

背景技术

随着铁路重载、提速的发展，钢轨的负担日益加重。尤其是在小半径曲线上，钢轨的磨耗非常严重。国内外的铺设使用实践表明，在小半经曲线上使用1200～1300MPa级的全长淬火钢轨，可提高其使用寿命2～5倍，具有显著的经济效益。钢轨在线热处理有如下优点：

1)钢轨在线热处理使生产效率高，钢轨在线热处理比离线热处理小时产量高3～4倍。

2)生产成本低，尽管在线淬火设备投资比离线淬火高，但其生产成本(每吨产品耗费的人力与时间、能量消耗等)却少得多。

3)钢轨质量好，因整个钢轨组织都是从奥氏体冷却下来，故不会出现轨头/轨腰结合部的粗晶软化区，而且轨腰、轨底也得到适当强化；余热淬火时，在轨头加速冷却的同时，对轨底也喷吹压缩空气或水冷却，使收缩、膨胀和转变应力在淬火过程中得到均衡，并利用输送导辊在热状态下对钢轨变形进行限制，所以钢轨离开淬火设备时平直度较好，矫直时变形量较小、残余应力小。

发明内容

发明的目的是提供一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，该生产方法得到的R370CrHT钢轨力学性能Rm≥1280MPa，断后伸长率A≥9％，踏面硬度370～410HB，轨头横断面硬度1点≥360HB；2点≥350HB；3点≥340HB；4点≥360HB，其余力学性能满足EN13674.1-2011标准要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，包括：

1)铁水预处理：铁水中的硫含量≤0.03％，磷含量≤0.15％；

2)转炉冶炼：控制出钢C含量≥0.08％，出钢温度≥1630℃，出钢后加入白灰、硅钙钡和萤石，对炉渣进行改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣避免有结坨现象；

3)LF炉精炼：LF精炼时控制炉渣碱度≥2.0，离位温度1585～1595℃；钢水的化学成分重量百分比如下：C 0.75～0.80％；Si 0.60～0.70％；Mn 0.90～1.00％；Cr 0.40～0.50％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质；

4)VD真空脱气：深真空脱气时间≥15min，真空脱气后软吹时间≥18min，软吹过程控制好氩气流量，防止钢液剧烈翻滚，出现卷渣现象；

5)连铸：连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用超弱冷配水，全程恒拉速操作，过热度ΔT≤30℃，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证铸坯质量；

6)钢坯加热：铸坯加热总时间≥3小时20分钟，其中加热炉预热段温度≤800℃，加热一段温度≤1200℃，加热二段温度1100～1280℃，均热段：1150～1260℃；

7)轧制：铸坯经万能轧机轧制成钢轨，开轧温度控制在1100～1150℃，终轧温度930～950℃；

8)在线热处理：钢轨空冷至740～790℃进入热处理线，冷却方式为气雾冷却，钢轨在热处理线快速冷却至500～540℃，随后降低冷却强度使钢轨温度维持在500～540℃一段时间后出热处理生产线，钢轨出热处理生产线后自然空冷至室温，热处理总时间100～120s，钢轨出热处理线温度500～540℃。

进一步的，所述钢轨以质量百分计其化学成分包括：C 0.75～0.80％；Si 0.60～0.70％；Mn 0.90～1.00％；Cr 0.40～0.50％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，钢轨抗拉强度Rm≥1280MPa，伸长率≥9％，踏面硬度370～410HB；轨头横断面硬度1点≥360HB；2点≥350HB；3点≥340HB；4点≥360HB，其余力学性能满足EN13674.1-2011标准要求。

进一步的，所述钢轨以质量百分计其化学成分包括：：C：0.78％；Si：0.55％；Mn：1.13％；P：0.006％；S：0.016％；V：0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明的生产方法得到的R370CrHT钢轨力学性能：Rm≥1280MPa，断后伸长率A≥9％，踏面硬度370～410HB，轨头横断面硬度1点≥360HB；2点≥350HB；3点≥340HB；4点≥360HB，其余力学性能满足EN13674.1-2011标准要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例子对本发明作进一步的详细说明，以便于更加清楚地了解本发明，(以下实施例子中的百分数均为重量百分数)

一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨生产方法，包括以下步骤：

1)铁水预处理：铁水中的硫含量0.011％，磷含量0.10％。

2)转炉冶炼：控制出钢C含量0.1％，出钢温度1644℃，出钢后加入白灰、硅钙钡和萤石，对炉渣进行改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣避免有结坨现象；

3)LF炉精炼：LF精炼时控制炉渣碱度≥2.1，离位温度1588℃；

4)VD真空脱气：深真空脱气时间15min，真空脱气后软吹18min，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露。

5)连铸：连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速0.50m/min，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证铸坯质量。

6)钢坯加热：加热总时间2小时40分，各段加热时间和加热温度见表1。

表1R370HT钢轨加热工艺

	预热段	加热1段	加热2段	均热段
					加热时间	25min	50min	55min	30min
温度	723℃	935℃	1212℃	1244℃

7)轧制：铸坯经万能轧机轧制成钢轨，开轧温度：1100℃，终轧温度935℃。

8)在线热处理：钢轨空冷至780℃进入热处理线，采用气雾冷却方式使钢轨在热处理线快速冷却至600℃，随后降低气雾强度使钢轨内部返温和冷却强度相均衡，钢轨温度维持在600℃一定时间出热处理线，在线热处理总时间110s，钢轨出热处理线后自然空冷至室温。

经检验，R350HT钢轨化学成分百分比如下：C：0.78％；Si：0.55％；Mn：1.13％；P：0.006％；S：0.016％；V：0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。

R350HT钢轨力学性能如下：抗拉强度达到1231MPa，断后伸长率达到10.5％，踏面硬度358HB，轨头横断面硬度1点353HB、349HB、346HB；2点340HB、344HB；3点325HB；4点358HB、348HB。钢轨轨头金相组织为珠光体。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，其特征在于：包括：

1)铁水预处理：铁水中的硫含量≤0.03％，磷含量≤0.15％；

2.根据权利要求1所述的欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，其特征在于：所述钢轨以质量百分计其化学成分包括：C 0.75～0.80％；Si 0.60～0.70％；Mn 0.90～1.00％；Cr 0.40～0.50％；P≤0.020％；S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，其特征在于：钢轨抗拉强度Rm≥1280MPa，伸长率≥9％，踏面硬度370～410HB；轨头横断面硬度1点≥360HB；2点≥350HB；3点≥340HB；4点≥360HB，其余力学性能满足EN13674.1-2011标准要求。

4.根据权利要求1所述的欧洲标准R370CrHT在线热处理钢轨的生产方法，其特征在于：所述钢轨以质量百分计其化学成分包括：：C：0.78％；Si：0.55％；Mn：1.13％；P：0.006％；S：0.016％；V：0.003％，其余为Fe及不可避免的杂质。