耐大气腐蚀钢轨及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种耐大气腐蚀钢轨的制造方法，包括：转炉冶炼，转炉出钢温度1605‑1660℃，钢水碳质量百分含量0.04‑0.13％，磷质量百分含量0.004‑0.017％，硫质量百分含量≤0.030％；钢包精炼炉生产，精炼就位温度1522‑1598℃，精炼离位温度1613‑1650℃，精炼处理时间25‑58min；真空脱气炉生产，真空处理时间20～30min，深真空度19～25kpa，脱气后温度1500～1580℃，静置时间12～30min；连铸生产，过热度控制在19‑30℃之间，拉速在0.65‑0.85m/min之间。本发明专利技术还公开了一种耐大气腐蚀钢轨。本发明专利技术生产出来的钢轨具有良好的强度、耐大气腐蚀性能。

Atmospheric corrosion resistant rail and its manufacturing method

The invention discloses a method for manufacturing, atmospheric corrosion resistant rail includes: converter smelting converter 1605 tapping temperature of 1660 DEG C, molten steel carbon content of 0.04 0.13%, phosphorus content of 0.004 0.017%, sulfur content less than 0.030%; the production of ladle refining furnace, the temperature in 1522 1598 DEG C, refining temperature from 1613 1650 DEG C, refining time of 25 58min; vacuum degassing furnace, vacuum treatment time of 20 ~ 30min, 19 ~ 25kpa deep vacuum degassing, temperature 1500 to 1580 DEG C, the standing time of 12 ~ 30min; continuous casting production, superheat control between 19 30 DEG C, pulling speed between 0.65 0.85m/min. The invention also discloses an atmospheric corrosion resistant rail. The rail produced by the invention has good strength and atmospheric corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
耐大气腐蚀钢轨及其制造方法
本专利技术涉及一种冶金及金属材料技术，具体说，涉及一种耐大气腐蚀钢轨及其制造方法。
技术介绍
据美国宇航局2010年9月21日发布的全球空气质量地图显示，我国空气中各种悬浮颗粒的总量是国外大部分国家和地区的十多倍，钢轨的大气腐蚀程度也相应加重，这与我国钢轨使用寿命只有国外同类产品的十分之一的现象相吻合。另外，随着我国汽车使用数量的与日俱增，大气污染有更加恶化的趋势。可以推断，今后我国钢轨的腐蚀现象将变得越来越严重。大气腐蚀已经成为影响钢轨服役寿命的重要因素。为了解决目前钢轨的腐蚀问题，以提高钢轨的耐蚀性和铁路运行安全性，印度材料科学和工程研究院等设计了抗拉强度为880MPa级钢轨Cr－Cu－Ni(命名为NCC)珠光体轨钢，其耐缝隙腐蚀性、耐大气腐蚀性均优于印度当前所用的标准典型C－Mn轨钢。武钢研发了抗拉强度为980MPa级耐蚀钢轨U68CuCr。耐腐蚀性能明显优于强度级别相同的钢轨。这种钢轨不仅具有晶粒细、强度高、韧性好等特点，改善了在特定环境中传统钢轨局部坑蚀严重的现象，而且耐腐蚀性能明显优于强度级别相同的钢轨。对于980MPa以上级别的耐候、耐蚀钢轨还是空白，在一些货运、重载铁路中同样需要钢轨的高强度和耐蚀性。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种耐大气腐蚀钢轨及其制造方法，生产出来的钢轨具有良好的强度、耐大气腐蚀性能。技术方案如下：一种耐大气腐蚀钢轨的制造方法，包括：转炉冶炼；转炉出钢温度1605-1660℃，钢水碳质量百分含量0.04-0.13％，磷质量百分含量0.004-0.017％，硫质量百分含量≤0.030％；钢包精炼炉生产，精炼就位温度1522-1598℃，精炼离位温度1613-1650℃，精炼处理时间25-58min；真空脱气炉生产，真空处理时间20～30min，深真空度19～25kpa，脱气后温度1500～1580℃，静置时间12～30min；连铸生产；过热度控制在19-30℃之间，拉速在0.65-0.85m/min之间。进一步：还包括钢轨轧制步骤，钢坯出炉温度为1080℃～1160℃，加热段温度1100℃～1300℃，均热段温度1100℃～1280℃，开轧温度控制在1080℃～1160℃。进一步：成品钢轨的化学成分按重量百分比包括：C：0.55％～0.75％、Si：0.60％～1.2％、Mn：1.1％～1.8％、Cu：0.20％～0.50％、Cr：0.20％～0.40％、La：0.01～0.04％、P：≤0.035％、S：≤0.025％和Al：≤0.005。进一步：供转炉铁水要求磷质量百分含量≤0.13％，硫质量百分含量≤0.05％。进一步：钢包精炼炉生产过程中，根据钢水成分及温度变化进行加辅料造渣，加合金进行微调和升温操作。一种耐大气腐蚀钢轨，其化学成分按重量百分比包括C：0.55％～0.75％、Si：0.60％～1.2％、Mn：1.1％～1.8％、Cu：0.20％～0.50％、Cr：0.20％～0.40％、La：0.01～0.04％、P：≤0.035％、S：≤0.025％和Al：≤0.005。与现有技术相比，本专利技术技术效果包括：本专利技术得到的钢轨的抗拉强度高(抗拉强度达到1080MPa级)，同时钢轨提高了耐腐大气腐蚀性能。具体实施方式下面参考示例实施方式对本专利技术技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。耐大气腐蚀钢轨的制造方法，具体包括以下步骤：1、转炉冶炼。为保证产品质量及对成品成分的精确控制，供转炉铁水要求：按质量百分数磷含量≤0.13％，硫含量≤0.05％。在转炉冶炼过程中加入白灰、白云石、萤石等造渣辅料，出钢过程中根据成品XF120成分要求加入硅铁、硅锰和铝硅锰进行脱氧合金化。转炉终点钢水的碳含量、磷含量(质量百分数)及出钢温度如下：出钢温度1605-1660℃，平均1635℃；碳含量0.04-0.13％，平均0.08％；磷含量0.004-0.017％，平均0.12％，硫含量≤0.030％。2、LF、VD炉生产。钢包精炼炉(LF炉)生产，钢水脱硫和升温，精炼就位温度1522-1598℃，平均1560℃；精炼离位温度1613-1650℃，平均1626℃；精炼处理时间25-58min，平均39min。LF炉精炼根据钢水成分及温度变化进行加辅料造渣，加合金进行微调和升温操作。加入白灰500-800kg，萤石60-150kg，矾土150-200kg，电石100kg，合金根据精炼就位成分进行微调锰铁、硅铁。真空脱气炉(VD炉)生产，钢水脱氢和脱氮，真空处理时间20～30min，平均25min；深真空度19～25kpa，平均23kpa；脱气后温度1500～1580℃；静置时间12～30min，平均20min。3、连铸生产。连铸生产中过热度控制在19-30℃之间，拉速在0.65m/min-0.85m/min之间。本优选实施例中，钢水的成分(质量百分数)控制如表1所示，钢坯规格为280mm×380mm。表1成品成分(％)CSiMnPS最小值0.690.301.100.0080.003最大值0.740.601.400.0230.014平均值0.720.451.250.0150.0094、钢轨轧制。严格控制钢坯的加热温度和加热时间，钢坯出炉温度为1080℃～1160℃，加热段温度1100℃～1300℃，均热段温度1100℃～1280℃，同时保证钢坯加热温度均匀。合理选定除鳞压力，确保每支坯料都得到有效除鳞。开轧温度控制在1080℃～1160℃。耐大气腐蚀钢轨的化学成分按重量百分比包括：C：0.55％～0.75％、Si：0.60％～1.2％、Mn：1.1％～1.8％、Cu：0.20％～0.50％、Cr：0.20％～0.40％、La：0.01～0.04％、P：≤0.035％、S：≤0.025％和Al：≤0.005。钢轨布氏硬度大于310HBW，抗拉强度大于1080Rm/MPa。本专利技术所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本专利技术能够以多种形式具体实施而不脱离专利技术的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐大气腐蚀钢轨的制造方法，包括：转炉冶炼；转炉出钢温度1605‑1660℃，钢水碳质量百分含量0.04‑0.13％，磷质量百分含量0.004‑0.017％，硫质量百分含量≤0.030％；钢包精炼炉生产，精炼就位温度1522‑1598℃，精炼离位温度1613‑1650℃，精炼处理时间25‑58min；真空脱气炉生产，真空处理时间20～30min，深真空度19～25kpa，脱气后温度1500～1580℃，静置时间12～30min；连铸生产；过热度控制在19‑30℃之间，拉速在0.65‑0.85m/min之间。

【技术特征摘要】
1.一种耐大气腐蚀钢轨的制造方法，包括：转炉冶炼；转炉出钢温度1605-1660℃，钢水碳质量百分含量0.04-0.13％，磷质量百分含量0.004-0.017％，硫质量百分含量≤0.030％；钢包精炼炉生产，精炼就位温度1522-1598℃，精炼离位温度1613-1650℃，精炼处理时间25-58min；真空脱气炉生产，真空处理时间20～30min，深真空度19～25kpa，脱气后温度1500～1580℃，静置时间12～30min；连铸生产；过热度控制在19-30℃之间，拉速在0.65-0.85m/min之间。2.如权利要求1所述耐大气腐蚀钢轨的制造方法，其特征在于：还包括钢轨轧制步骤，钢坯出炉温度为1080℃～1160℃，加热段温度1100℃～1300℃，均热段温度1100℃～1280℃，开轧温度控制在1080℃～1160℃。3.如权利要求1或者2所述耐大气腐蚀钢轨的制造方法，其特征在于：成品钢轨的化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑞，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15