一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法。按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.42～0.50％、Si 0.35～0.50％、Mn 0.35～0.6％、P≤0.010％、S≤0.010％、Cr 0.15～0.35％、V 0.10～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术提供的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法中，在限定了各合金元素成分含量的基础上，通过一系列工艺参数的限定，从而能够获得内部组织均匀的低电阻率的导向钢轨用钢材，使得本发明专利技术提供的导向钢轨用钢材的电阻率相比于现有技术可降低约30％以上。的电阻率相比于现有技术可降低约30％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶炼
，具体涉及一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法。

技术介绍

[0002]胶轮导轨电车是目前世界上最新的现代有轨电车工具之一，其由类似普通道路的行车道和一条引导车辆运行的导轨组成。胶轮导轨电车所用的导向钢轨不仅具备导向、传递信号等功能，同时作为动力电回路的一部分，在列车运行过程中起导电作用。目前，大部分导向钢轨使用的是普通钢轨材质，其电阻率较高，在列车长期运营过程中，会产生大量的电能损耗，不满足城市轨道交通绿色低耗的要求。
[0003]中国专利CN201910814970.8公开了一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，其制备方法包括铁水脱硫、转炉冶炼、大方坯连铸、开坯、控制轧制和控制冷却。该专利采用大方坯连铸，再开坯成小方坯进行轧制，所得到的钢轨内部组织均匀；加入微合金元素Cr细化晶粒来提高钢的淬透性能，并有利于后续的加速冷却处理，所得珠光体组织的片层间距较小，使得成品导向钢轨的抗拉强度≥1300MPa；采用小方坯轧制，钢坯加热时间短，表面脱碳受到控制，成品钢轨的脱碳层≤0.1mm。但是该专利的缺陷在于其采用了高碳钢材料，在列车运行过程中产生的电耗过高。
[0004]因此，亟需一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法，以解决电能消耗高的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术提供一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材及其制备方法。本专利技术提供的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材具有电能消耗低、节约列车运营成本等优点，其电阻率相比于现有技术可降低约30％以上。
[0006]用于实现上述目的的技术方案如下：
[0007]在本专利技术的一个方面，提供了一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.42～0.50％、Si 0.35～0.50％、Mn 0.35～0.6％、P≤0.010％、S≤0.010％、Cr 0.15～0.35％、V 0.10～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0008]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.42～0.46％、Si 0.45～0.50％、Mn0.45～0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.25～0.35％、V 0.25～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0009]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.46％、Si 0.45％、Mn 0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.30％、V 0.28％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0010]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的电阻率为0.1600～0.1765μΩ
·
m。
[0011]在本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了根据本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0012]将铁水依次进行脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理和连铸，得到钢板坯；
[0013]将所述钢板坯依次进行加热、轧制和冷却，得到所述低电阻率耐磨导向钢轨用钢材；
[0014]其中，按质量百分比计，所述钢板坯包含：C 0.42～0.50％、Si 0.35～0.50％、Mn 0.35～0.6％、P≤0.010％、S≤0.010％、Cr 0.15～0.35％、V 0.10～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0015]在本专利技术的一些优选实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，按质量百分比计，所述钢板坯包含：C 0.42～0.46％、Si 0.45～0.50％、Mn 0.45～0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.25～0.35％、V 0.25～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0016]在本专利技术的一些优选实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.46％、Si 0.45％、Mn 0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.30％、V 0.28％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0017]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述转炉冶炼的过程中，出钢温度为1675～1700℃。
[0018]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述转炉冶炼的过程中，出钢温度为1690℃。
[0019]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述LF精炼的过程中，炉渣碱度为2.2～2.8；
[0020]所述LF精炼的时间≥40min；
[0021]所述LF精炼完成后，按质量百分比计，钢水包含：S≤0.010％；
[0022]所述RH真空处理的过程中，真空度≤100Pa；
[0023]所述RH真空处理的时间≥12min；
[0024]所述连铸的过程中，二冷段采用超弱冷模式；
[0025]所述钢板坯的断面为205
×
205mm。
[0026]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述LF精炼的过程中，炉渣碱度为2.5～2.6；
[0027]所述LF精炼的时间为40～50min；
[0028]所述LF精炼完成后，按质量百分比计，钢水包含：S≤0.010％；
[0029]所述RH真空处理的过程中，真空度为20～32Pa；
[0030]所述RH真空处理的时间为12～14min。
[0031]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1180～1280℃，加热时间≥140min。
[0032]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1215～1275℃，加热时间为140～160min。
[0033]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述加热的过程中，加热温度为1275℃。
[0034]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述轧制的过程中，粗轧的开轧温度为1080～1180℃；精轧的开轧温度≥1100℃；精轧的终轧温度为850～930℃。
[0035]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法中，所述轧制的过程中，粗轧的开轧温度为1170℃，精轧的开轧温度为1100～1180℃；精轧的终轧温度为925℃。
[0036]在本专利技术的一些实施方案中，本专利技术所述的低电阻率耐磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，其特征在于，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.42～0.50％、Si 0.35～0.50％、Mn 0.35～0.6％、P≤0.010％、S≤0.010％、Cr 0.15～0.35％、V 0.10～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，其特征在于，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.42～0.46％、Si 0.45～0.50％、Mn 0.45～0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.25～0.35％、V 0.25～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质。3.根据权利要求1或2所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材，其特征在于，按质量百分比计，所述钢材包含：C 0.46％、Si 0.45％、Mn 0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.30％、V 0.28％，余量为铁和不可避免的杂质。4.根据权利要求1至3中任一项所述的低电阻率耐磨导向钢轨用钢材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将铁水依次进行脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理和连铸，得到钢板坯；将所述钢板坯依次进行加热、轧制和冷却，得到所述低电阻率耐磨导向钢轨用钢材；其中，按质量百分比计，所述钢板坯包含：C 0.42～0.50％、Si 0.35～0.50％、Mn 0.35～0.6％、P≤0.010％、S≤0.010％、Cr 0.15～0.35％、V 0.10～0.30％，余量为铁和不可避免的杂质；优选地，按质量百分比计，所述钢板坯包含：C 0.42～0.46％、Si 0.45～0.50％、Mn 0.45～0.55％、P≤0.005％、S≤0.006％、Cr 0.25～0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建国，朱敏，康勃，周剑华，叶佳林，费俊杰，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：