一种寒带城铁动车车轴用钢及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种寒带城铁动车车轴用钢及制备方法，属于动车车轴用钢技术领域，包括以下重量百分比的组分，碳0.24～0.29％，硅0.18～0.38％，锰0.55～0.70％，铬0.95～1.15％，钼0.18～0.27％，钒0.01～0.03％，铜≤0.20％，镍0.15～0.30％,铝0.020～0.035％，磷≤0.015％，硫≤0.003％，RE 0.02～0.04％，其余为铁及不可避免的杂质。本发明专利技术采用添加微量元素镍、钒进行微合金化处理，及采用稀土亚微米处理，加工成的寒带城铁动车车轴解决了材料在低温环境下，力学性能低的技术难题，为低温环境下高速铁路可持续发展提供坚强的技术支持。持。持。

【技术实现步骤摘要】
一种寒带城铁动车车轴用钢及制备方法


[0001]本专利技术涉及动车车轴用钢
，具体涉及一种寒带城铁动车车轴用钢及制备方法。

技术介绍

[0002]我国幅员辽阔，涵盖了
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45℃的高寒带和45℃的高温高湿地带，地形有一望无际的平原，也有连绵起伏的丘陵和高山；还包括漫天黄沙的戈壁，高速列车需要攻克耐高寒、耐温湿、耐风沙侵蚀、胜任高海拔、抗老化这几大技术难题，要同时胜任低温、风沙、高海拔等严酷的工作条件，这要求国产高速列车车轴钢除了满足基本性能要求，还要能适应不同的作业环境。
[0003]因此，如何设计并研发出一种具备在低温环境下具有更高性能稳定性和更高使用寿命的高速动车车轴用钢，能够稳定获得具有良好综合力学性能的EA4TRE钢工业化产品，成为高速动车项目研究的重点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种寒带城铁动车车轴用钢及制备方法；该寒带城铁动车车轴用钢及制备方法采用添加微量元素镍、钒进行微合金化处理，及采用稀土亚微米处理，加工成的寒带城铁动车车轴解决了材料在低温环境下，力学性能低的技术难题，为低温环境下高速铁路可持续发展提供坚强的技术支持。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种寒带城铁动车车轴用钢，包括以下重量百分比的组分，
[0006]碳0.24～0.29％，硅0.18～0.38％，锰0.55～0.70％，铬0.95～1.15％，钼0.18～0.27％，钒0.01～0.03％，铜≤0.20％，镍0.15～0.30％,铝0.020～0.035％，磷≤0.015％，硫≤0.003％，RE 0.02～0.04％，其余为铁及不可避免的杂质。
[0007]本专利技术进一步改进中，上述不可避免的杂质中T[O]≤10ppm，[H]≤0.8ppm。
[0008]本专利技术进一步改进中，上述车轴用钢中夹杂物评级为其夹杂物评级为A、B、C、D类之和≤2.5；DS类≤0.5。
[0009]制备所述的寒带城铁动车车轴用钢的方法，包括如下步骤，
[0010]S1.热装铁水冶炼，出钢1/5时加入铝锭进行脱氧，然后依顺序加入高锰等合金及造渣材料，出钢时随钢流向钢包内加入高碳锰铁等合金，根据转炉钢水残锰、残铬含量及合金实际加入量，确保到LF精炼炉的钢水化学成分达到上述要求；具体合金加入量可视炉前各种合金实际含量及钢包实际钢水量变化情况酌情调整；渣料加入量石灰800公斤/炉，高碱度高铝精炼渣300公斤/炉；出钢温度≥1520℃；
[0011]S2.钢包进入LF炉送电加热过程中，根据渣况可适当加入萤石进行调渣；精炼期扩散脱氧以碳化硅为主进行强化脱氧，碳粉保持气氛，送电10分钟左右，渣化后测温取样，保证白渣时间≥10分钟，精炼渣流动性好；强化扩散脱氧，LF全氧控制目标小于15ppm，进入VD
前要求[S]≤0.003％；当钢液成分、温度达到目标要求后，喂入Si
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Ca线进行终脱氧和夹杂物变性；Si
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Ca线：第一炉280米
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300米，其他依次为：240米
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260米；
[0012]S3.第一包吊入VD温度1620℃～1630℃，其他炉次入VD温度：1610℃～1620℃；真空度≤67Pa，真空保持时间≥20min，破空前20秒将氩气流量调到最小，及时添加保温剂，保证钢水不裸露；
[0013]S4.钢水包送入连铸，上台温度第一包1565℃
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1580℃，连浇包1550℃
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1565℃，液相线温度1500℃及控制中包过热度：第一包过热度≤40℃，其余中包的过热度控制在20℃～30℃条件下进行浇注，浇注完成后得钢坯。
[0014]本专利技术进一步改进中，钢水初炼过程中采用“泡沫渣”埋弧操作，采用新出钢口出钢，控制下渣量在0.5公斤/吨钢，确保钢水的终点C＞0.12％，终点P＜0.003％。
[0015]本专利技术进一步改进中，LF精炼过程精炼渣分布于Al脱氧的低熔点区，渣的熔点＜1400℃，确保钢中的溶解氧控制在3ppm以内，S≤0.003％。
[0016]本专利技术进一步改进中，VD真空精炼过程，通过负压下的钢渣充分混合，将钢中的H控制在≤0.8ppm。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术采用添加微量元素镍、钒进行微合金化处理，及采用稀土亚微米处理，加工成的寒带城铁动车车轴解决了材料在低温环境下，力学性能低的技术难题，为低温环境下高速铁路可持续发展提供坚强的技术支持。
附图说明
[0019]为更清楚地说明
技术介绍
或本专利技术的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。
[0020]图1是本专利技术具体实施方式制备的寒带城铁动车车轴示意图。
[0021]图2是本专利技术钢的主要成分的CPK曲线示意图。
[0022]图3为本专利技术三元渣系相图示意图。
[0023]图4为本专利技术夹杂物的SEM及EDS分析示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好的理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0025]同时，本说明书中所引用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0026]同时，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]如何设计并研发出一种具备在低温环境下具有更高性能稳定性和更高使用寿命的高速动车车轴用钢，能够稳定获得具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寒带城铁动车车轴用钢，其特征在于，包括以下重量百分比的组分，碳0.24～0.29％，硅0.18～0.38％，锰0.55～0.70％，铬0.95～1.15％，钼0.18～0.27％，钒0.01～0.03％，铜≤0.20％，镍0.15～0.30％,铝0.020～0.035％，磷≤0.015％，硫≤0.003％，RE 0.02～0.04％，其余为铁及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的寒带城铁动车车轴用钢，其特征在于，所述不可避免的杂质中T[O]≤10ppm，[H]≤0.8ppm。3.根据权利要求1所述的寒带城铁动车车轴用钢，其特征在于，所述车轴用钢中夹杂物评级为其夹杂物评级为A、B、C、D类之和≤2.5；DS类≤0.5。4.制备权利要求1所述的寒带城铁动车车轴用钢的方法，其特征在于，包括如下步骤，S 1.热装铁水冶炼，出钢1/5时加入铝锭进行脱氧，然后依顺序加入高锰等合金及造渣材料，出钢时随钢流向钢包内加入高碳锰铁等合金，根据转炉钢水残锰、残铬含量及合金实际加入量，确保到LF精炼炉的钢水化学成分达到上述要求；具体合金加入量可视炉前各种合金实际含量及钢包实际钢水量变化情况酌情调整；渣料加入量石灰800公斤/炉，高碱度高铝精炼渣300公斤/炉；出钢温度≥1520℃；S2.钢包进入LF炉送电加热过程中，根据渣况可适当加入萤石进行调渣；精炼期扩散脱氧以碳化硅为主进行强化脱氧，碳粉保持气氛，送电10分钟左右，渣化后测温取样，保证白渣时间≥10分钟，精炼渣流动性好；强化扩散脱氧，LF全氧控制目标小于15pp...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，
申请(专利权)人：山东省西王特殊钢新材料技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：