一种铁路列车用扁钢及其制备方法技术

技术编号:19954508 阅读:17 留言:0更新日期:2019-01-03 08:39
本发明专利技术公开了一种铁路列车用扁钢,其包括以下重量百分比的各组分:碳0.11‑0.16%,硅0.15‑0.35%,锰1.20‑1.40%,钒0.07‑0.12%,铝0.020‑0.035%,铬0.18‑0.25%,钛0.015‑0.025%,钼0.15‑0.25%,镍0.2‑0.35%,稀土(La)0.010‑0.015%,铜≤0.15%,磷≤0.015%,硫≤0.005%,其余为Fe以及不可除去的杂质。本发明专利技术所设计的低合金高强度钢YZQ320E扁钢,用于铁路列车钢板,是铁路车辆的重要组成部件,通过微合金合金强化,以及制造过程中的各项控制措施,使得制造出的低合金高强度钢YZQ320E扁钢具有良好的力学性能、疲劳性能、焊接性能,得到铁路行业的认可。

A kind of flat steel for railway train and its preparation method

The invention discloses a flat steel for railway trains, comprising components of the following weight percentage: carbon 0.11 0.16%, silicon 0.15 0.35%, silicon 0.15 0.35%, manganese 1.20 1.40%, vanvanvanvanvanvan0.07 0.0.12%, alualuminium 0.0200200.035%, chromium 0.18 8209 0.25%, titanium 0.015 8209 0.029 5%, titanium 0.015 0.025 5%, molybmolybden0.15 8209 0.25%, nickel 0.2 8209 0.35%, rare earth (La) 0.15 0 0 0 0 0.5 0.15%, phosphorus < 0.015%, sulfur < 0.005 The rest are Fe and irremovable impurities. The low-alloy high-strength steel YZQ320E flat steel designed by the invention is used for railway train steel plate and is an important component of railway vehicles. Through microalloy strengthening and various control measures in the manufacturing process, the low-alloy high-strength steel YZQ320E flat steel has good mechanical properties, fatigue properties and welding properties, and is recognized by the railway industry.

【技术实现步骤摘要】
一种铁路列车用扁钢及其制备方法
本专利技术属于铁路用钢
,尤其涉及一种铁路列车用扁钢及其制备方法。
技术介绍
低合金高强度结构钢是含碳量≤0.20%的碳素结构钢基础上,加入少量的合金元素发展起来的,韧性高于碳素结构钢,同时具有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐腐蚀性,部分钢种还具有较低的脆性转变温度。此类钢中除含有一定量硅或锰基本元素外,还含有其他适合我国资源情况的元素。如钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti)、铝(Al)、钼(Mo)、氮(N)、和稀土(RE)等微量元素。此类钢同碳素结构钢比,具有强度高、综合性能好、使用寿命长、应用范围广、比较经济等优点。该钢多轧制成板材、型材、无缝钢管等,因此,现有技术中的低合金高强度结构钢中并不存在专门为铁路列车而设计的扁钢。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种铁路列车用扁钢及其制备方法,其解决了上述技术问题。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案:一种铁路列车用扁钢,其包括以下重量百分比的各组分:碳0.11-0.16%,硅0.15-0.35%,锰1.20-1.40%,钒0.07-0.12%,铝0.020-0.035%,铬0.18-0.25%,钛0.015-0.025%,钼0.15-0.25%,镍0.2-0.35%,稀土(La)0.010-0.015%,铜≤0.15%,磷≤0.015%,硫≤0.005%,其余为Fe以及不可除去的杂质。可选的,所述碳的重量百分比为0.12-0.14%。可选的,所述硅的重量百分比为0.23-0.27%。可选的,所述锰的重量百分比为1.31-1.35。可选的,所述钒的重量百分比为0.09-0.11。可选的,所述铬的重量百分比为0.18-0.25。可选的,所述钛的重量百分比为0.015-0.025。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案:一种上述的铁路列车用扁钢的制备方法,其包括:(1)采用120吨转炉,铁水与废钢比例7:3加入,控制出钢温度1630-1640℃;按照85吨钢水量,出钢20吨,随钢流向钢包内加入铝锭120-140公斤进行沉淀脱氧,配入硅锰、中碳锰铁、高碳铬铁和镍板;(2)LF过程加入30公斤碳化硅进行渣面扩散脱氧,保证白渣时间25-35分钟,确保真空之前S≤0.005%,并加入钛铁、钒铁和钼铁进行钢水的微合金化,确保VD温度控制在1640-1650℃;(3)VD真空前,加入稀土25公斤/炉进行夹杂物的变型处理,整个真空过程控制真空度<50Pa,真空保持20分钟,破空后进行软吹,保证软吹时间20分钟,吊包上连铸温度1560℃~1570℃;(4)连铸过程控制过热度20-35℃,比水量控制在0.20L/Kg,采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌,结晶器电磁搅拌参数300A/3HZ,末端电磁搅拌参数420A/5HZ,拉速按照0.75-0.85m/min进行控制,保证矫直温度控制在930-950℃,避免矫直裂纹;铸坯采用入坑缓冷,缓冷时间80-100小时;(5)将钢坯随炉加热,控制预热段温度580-650℃,加热段温度控制在1180-1250℃,保温2.5-4小时;(6)钢坯开轧温度控制在1080-1190℃,保证高压水除磷率>95%,控制终轧温度870-920℃;(7)对轧制后的钢坯进行收集,收集温度控制在550-620℃,保温40-60小时,然后得到热轧扁钢。本专利技术具有如下有益效果:本专利技术所设计的低合金高强度钢YZQ320E扁钢,用于铁路列车钢板,是铁路车辆的重要组成部件,通过微合金合金强化,以及制造过程中的各项控制措施,使得制造出的低合金高强度钢YZQ320E扁钢具有良好的力学性能、疲劳性能、焊接性能,得到铁路行业的认可。附图说明图1为本专利技术的铁路列车用扁钢在经过钒处理前后的奥氏体晶粒度的效果对比图;图2为本专利技术的铁路列车用扁钢的实际控制渣系图;图3为本专利技术的铁路列车用扁钢的夹杂物的金相图;图4为本专利技术的铁路列车用扁钢的纳米相透射电镜照片;图5为本专利技术的铁路列车用扁钢的强化机制电镜图;图5(a)位错切割纳米第二相强化的示意图;图5(b)位错绕过纳米第二相强化的示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。实施例1本实施例提供了一种铁路列车用扁钢,其包括以下重量百分比的各组分:碳0.11-0.16%,硅0.15-0.35%,锰1.20-1.40%,钒0.07-0.12%,铝0.020-0.035%,铬0.18-0.25%,钛0.015-0.025%,钼0.15-0.25%,镍0.2-0.35%,稀土(La)0.010-0.015%,铜≤0.15%,磷≤0.015%,硫≤0.005%,其余为Fe以及不可除去的杂质。作为优选,所述低合金高强度钢YZQ320E的力学性能为:Rm≥450MPa,Rp0.2≥315MPa,A≥25%,冲击功(-40℃)≥40J。作为优选,所述低合金高强度钢YZQ320E氧含量控制在≤10ppm,硫含量控制在≤0.002%;钢中的B类、C类、D类夹杂物控制在≤1.0级。根据以上的成份设计,实施过程中的成分控制实测值见表1:表1化学成分内控控制范围/%在制造低合金高强度钢YZQ320E的过程中,实际控制成分的过程能力控制指数Cpk≥1.8,达到A+级水平,达到了设计要求,具体试验炉号成分见表2。表2实测化学成分控制值/%炉号CSiMnVAlPSCrCuLaTiNiMo10.130.241.330.090.0280.0150.0020.0220.0230.0110.0210.250.2120.140.251.330.100.0330.0130.0010.0210.0200.0120.0220.270.1930.140.251.350.100.0300.0100.0010.0160.0180.0110.0200.280.2040.130.261.310.090.0300.0090.0010.0210.0220.0110.0220.270.2150.130.251.320.100.0310.0080.0010.0190.0170.0120.0210.280.2060.140.251.330.100.0290.0120.0010.0170.0150.0130.0210.290.1970.140.251.340.110.0320.0110.0010.0180.0160.0120.0200.290.2280.130.241.330.100.0300.0080.0010.0200.0210.0120.0230.280.2190.120.271.330.100.0310.0070.0020.0250.0220.0120.0240.250.21100.130.231.330.100.0300.0090.0010.0190.0160.0110.0190.270.22本专利技术的铁路列车用扁钢,通过微合金合金强化,使得制造出的低合金高强度钢YZQ320E扁钢具有良好的力学性能:Rm≥450MPa,Rp0.2≥315MPa,A≥25%,冲击功(-40℃)≥40J,并且疲劳性能和焊接性能等也得到铁路行业的认可,从而满足铁路列车的需要,可以应用于铁路列车钢板等铁路列车零件的制备。本实施例中,钒能显著地改善普通低碳低合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路列车用扁钢,其特征在于,包括以下重量百分比的各组分:碳0.11‑0.16%,硅0.15‑0.35%,锰1.20‑1.40%,钒0.07‑0.12%,铝0.020‑0.035%,铬0.18‑0.25%,钛0.015‑0.025%,钼0.15‑0.25%,镍0.2‑0.35%,稀土(La)0.010‑0.015%,铜≤0.15%,磷≤0.015%,硫≤0.005%,其余为Fe以及不可除去的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种铁路列车用扁钢,其特征在于,包括以下重量百分比的各组分:碳0.11-0.16%,硅0.15-0.35%,锰1.20-1.40%,钒0.07-0.12%,铝0.020-0.035%,铬0.18-0.25%,钛0.015-0.025%,钼0.15-0.25%,镍0.2-0.35%,稀土(La)0.010-0.015%,铜≤0.15%,磷≤0.015%,硫≤0.005%,其余为Fe以及不可除去的杂质。2.根据权利要求1所述的铁路列车用扁钢,其特征在于,所述碳的重量百分比为0.12-0.14%。3.根据权利要求1所述的铁路列车用扁钢,其特征在于,所述硅的重量百分比为0.23-0.27%。4.根据权利要求1所述的铁路列车用扁钢,其特征在于,所述锰的重量百分比为1.31-1.35。5.根据权利要求1所述的铁路列车用扁钢,其特征在于,所述钒的重量百分比为0.09-0.11。6.根据权利要求1所述的铁路列车用扁钢,其特征在于,所述铬的重量百分比为0.18-0.25。7.根据权利要求1所述的铁路列车用扁钢,其特征在于,所述钛的重量百分比为0.015-0.025。8.一种如权利要求1-7之一的铁路列车用扁钢的制备方法,其特征在于,包括:(1)采用120吨转炉,铁水与废钢比例7:3加入,控制出钢温度1630-1640℃;...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢长旺司其会李秀杰贾晓东
申请(专利权)人:营口中车型钢新材料有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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