一种利用含稀土La元素的纳米贝氏体材料制造钢轨的方法以及钢轨技术

本发明专利技术涉及利用含稀土La元素的纳米贝氏体材料制造钢轨的方法以及钢轨，在所述方法中包括：冶炼步骤，其中包括：脱氧脱硫步骤、元素添加步骤以及精炼和真空脱气步骤；轧制步骤；以及冷却步骤。根据该制备方法，由于添加了稀土La，稀土La会与价格低廉的Mn、Cr、Si合金元素共同增强淬透性的作用，提高强化效果，并且不添加昂贵合金Ni，结合轧后分阶段控制冷却进一步提高钢的强度；同时利用稀土在贝氏体钢中的变质夹杂、净化晶界、细化贝氏体板条、促进位错生成等作用来提高钢的韧性，从而使本发明专利技术所述钢轨获得优良的强韧性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢轨的制造方法及其钢轨，尤其涉及利用含稀土La元素的纳米贝氏体材料制造钢轨的方法及其钢轨。
技术介绍
随着高速铁路在世界范围内的蓬勃发展，对高速铁路钢轨的综合性能提出日趋苛刻的要求。贝氏体钢轨是我国根据铁路发展需要和自身资源特色开发的新一代超高强度钢轨，因独特的成分设计而具备超高强度(可达1500MPa)，其成分特色是钢中加入Mn、Cr、Mo、Ni等合金，提高贝氏体空冷淬透性，抑制碳化物析出，使C固溶，这样可对强度产生最大贡献；其空冷自硬化特性可实现钢轨的超短工艺流程生产，从而具有增加效益、节约能源、减少污染等一系列优点，使其成为高速铁路钢轨更新换代的新钢种。但是随着强度的不断增加，贝氏体钢轨的韧性略显不足，以及环境中的氢元素进入钢轨中导致的延迟断裂等问题，大大削弱了贝氏体钢轨在强度性能方面的优势，强度与韧性的突出矛盾成为急需解决的研究难题；而且钢中加入较多的昂贵合金元素Mo、Ni，导致生产过程中的能耗增加，加大钢材使用后的回收难度，不利于提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用含稀土La元素的纳米贝氏体材料制造钢轨的方法，其特征在于，在所述制造钢轨的方法中包括：冶炼步骤，其中包括：1)脱氧脱硫步骤，对所述纳米贝氏体材料的基体进行脱氧脱硫，以便得到纯净的材料组织；2)元素添加步骤，在所述纯净的材料组织中，添加的元素和含量重量百分比计分别为：碳C：0.18％‑0.30％，锰Mn：1.4％‑1.8％，硅Si：0.8％‑1.0％，铬Cr≤1.0％，钼Mo：0.25％‑0.32％，镧La：0.0050％‑0.015％，其余为铁Fe及杂质，所述锰、所述硅、所述铬和所述钼的总量满足关系：3.0％≤Mn+Si+Cr+Mo≤3.82％；3)精炼以及真空脱气步骤，对于元素添加后...

【技术特征摘要】
1.一种利用含稀土La元素的纳米贝氏体材料制造钢轨的方法，其特
征在于，在所述制造钢轨的方法中包括：
冶炼步骤，其中包括：
1)脱氧脱硫步骤，对所述纳米贝氏体材料的基体进行脱氧脱硫，以
便得到纯净的材料组织；
2)元素添加步骤，在所述纯净的材料组织中，添加的元素和含量
重量百分比计分别为：碳C：0.18％-0.30％，锰Mn：1.4％-1.8％，硅Si：
0.8％-1.0％，铬Cr≤1.0％，钼Mo：0.25％-0.32％，镧La：0.0050％-0.015％，
其余为铁Fe及杂质，所述锰、所述硅、所述铬和所述钼的总量满足关系：
3.0％≤Mn+Si+Cr+Mo≤3.82％；
3)精炼以及真空脱气步骤，对于元素添加后得到的所述材料组织
进行真空脱气处理，然后连铸成坯，并轧制成钢轨；
轧制步骤：将铸坯加热至1200℃-1250℃，粗轧孔型轧制的开坯温度
为1180℃，万能精轧的终轧温度在960℃-980℃范围内；以及
冷却步骤：以分阶段控制冷却方式，对轧制后的所述钢轨进行冷却：
首先利用所述轧制后的余热，将所述钢轨快冷至860℃；在860℃-450℃
温度区间，冷却速度小于5℃/S；450℃-250℃温度区间，冷却速度小于2℃
/S；250℃后空冷至室温。
2....

【专利技术属性】
技术研发人员：包喜荣，王晓东，陈林，田仲良，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15