CN115921524A

CN115921524A - 一种出口热轧高强钢轨的生产工艺

Info

Publication number: CN115921524A
Application number: CN202211542217.6A
Authority: CN
Inventors: 薛虎东; 边影; 李永强; 王嘉伟
Original assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本发明公开了一种出口热轧高强钢轨的生产工艺，包括：炼钢生产工艺、钢轨轧制工艺、预弯冷却工艺：预弯冷却介质主要为自然空气和冷床部分风机压缩的空气；钢轨开始预弯冷却温度为850℃～900℃，第一阶段钢轨轨头实际冷却速度1.4℃/s～4℃/s，冷却至钢轨轨头温度500℃～600℃；第二阶段钢轨轨头实际冷却速度1.1℃/s～2.2℃/s，冷却至钢轨轨头温度340℃～400℃；第三阶段钢轨轨头实际冷却速度0.1℃/s～0.6℃/s，冷却至钢轨轨头温度至70℃～120℃。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钢轨，使其可应用高寒地区环境中。

Description

一种出口热轧高强钢轨的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种出口热轧高强钢轨的生产工艺。

背景技术

随着我国铁路的建设发展，也成为世界上重要的钢轨制造和技术先进的国家，每年钢轨出口海外在三十万吨以上。作为铁路用主要材料，钢轨性能指标主要为强度和耐磨硬度。各国采购的标准中也主要规定强度和硬度。一般钢轨材料碳含量在0.70％以上，通过高的碳含量来达到材料的强度和硬度，满足铁路用的耐磨性和服役性，并通过在线热处理工艺的发展，进一步通过工艺来提高材料的性能，增强钢轨的服役寿命，但热处理钢轨的生产成本高，相对采购价格高，因此很多线路铺设的钢轨为热轧钢轨。结合线路服役要求和使用寿命，硬度310HB以上高强热轧钢轨成为主要出口钢轨。为了保证强度和硬度的同时，需要优化高强钢轨化学成分，合理控制生产过程中工艺，保证高强热轧钢轨硬度和韧性同时符合标准，提高生产钢轨的合格率，对增强企业经济效益和提高技术研究能力具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种出口热轧高强钢轨的生产工艺，冶炼具有良好强度和韧性配比及优异的耐磨钢轨，使其可应用高寒地区环境中。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种出口热轧高强钢轨的生产工艺，包括：

炼钢生产工艺：铁水→转炉冶炼→LF精炼→VD真空脱气→连铸；转炉冶炼采用无铝脱氧合金化，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℃；连铸坯锯切后缓冷48小时；

钢轨轧制工艺：方坯→加热→BD1轧制→BD2轧制→CCS万能轧机连轧→预弯冷却→矫直；其方坯加热预热段温度不大于900℃；加热时长不小于3小时；出炉温度为不低于1150℃，开轧温度≥1100℃，终轧温度910～940℃；预弯冷却开始温度850℃～900℃，冷却过程中冷床步距不小于580mm；钢轨拉伸检验试样放置24小时以上进行；

预弯冷却工艺：预弯冷却介质主要为自然空气和冷床部分风机压缩的空气；钢轨开始预弯冷却温度为850℃～900℃，第一阶段钢轨轨头实际冷却速度1.4℃/s～4℃/s，冷却至钢轨轨头温度500℃～600℃；第二阶段钢轨轨头实际冷却速度1.1℃/s～2.2℃/s，冷却至钢轨轨头温度340℃～400℃；第三阶段钢轨轨头实际冷却速度0.1℃/s～0.6℃/s，冷却至钢轨轨头温度至70℃～120℃。

进一步的，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C0.75～0.86％；Si 0.35～0.60％；Mn 1.10～1.25％；P≤0.015％；S≤0.015％；Cr 0.20～0.30％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

进一步的，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C0.80％；Si 0.50％；Mn 1.16％；P 0.012％；S 0.008％；Cr 0.22％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

进一步的，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C0.83％；Si 0.55％；Mn 1.18％；P 0.014％；S 0.006％；Cr 0.23％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

进一步的，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C0.82％；Si 0.52％；Mn 1.17％；P 0.013％；S 0.007％；Cr 0.25％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明设计一种出口高强热轧钢轨制备及生产工艺，涉及热轧后冷却工艺，通过增加冷却步距，提高和控制各段冷却速度和温度，细化钢轨内部微观组织，提高钢轨强度、硬度的同时保证钢轨通长尺寸性。再通过制定拉伸试样自然时效时间，进一步提高钢轨韧性。

具体实施方式

制备钢轨材料的化学成分各实例化学成分如表1所示。

表1各实例成分(质量百分数/％)

钢轨终轧和冷却工艺具体实例如表2所示。

表2钢轨材料冷却工艺实例

钢材试样性能：其中拉伸试样规格为，直径d0＝12.5mm，标距Lo＝5do。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℃，以上试样性能取样方法和位置及尺寸按照AREMA标准，实验结果如表3所示。

表3各实例力学性能

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

1.一种出口热轧高强钢轨的生产工艺，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的出口热轧高强钢轨的生产工艺，其特征在于，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C 0.75～0.86％；Si 0.35～0.60％；Mn1.10～1.25％；P≤0.015％；S≤0.015％；Cr 0.20～0.30％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

3.根据权利要求2所述的出口热轧高强钢轨的生产工艺，其特征在于，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C 0.80％；Si0.50％；Mn 1.16％；P0.012％；S 0.008％；Cr 0.22％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

4.根据权利要求2所述的出口热轧高强钢轨的生产工艺，其特征在于，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C 0.83％；Si0.55％；Mn 1.18％；P0.014％；S 0.006％；Cr 0.23％；其余为Fe，质量分数共计为100％。

5.根据权利要求2所述的出口热轧高强钢轨的生产工艺，其特征在于，所述钢轨的化学成分以质量百分比计算为：其质量百分的化学成分：C 0.82％；Si0.52％；Mn 1.17％；P0.013％；S 0.007％；Cr 0.25％；其余为Fe，质量分数共计为100％。