一种低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的制造方法技术

本发明专利技术公开一种低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的制造方法，其中低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的化学成分按质量百分比计为：

【技术实现步骤摘要】
一种低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的制造方法


[0001]本专利技术属于钢轨生产及应用领域，具体涉及一种低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的制造方法
。

技术介绍

[0002]我国铁路正面向高速化
、
大运量化发展，对于钢轨的强度
、
耐磨性
、
韧性和安全性等指标逐步提升
。
铁路线一般使用
U75V
和
U71Mn
作为道岔钢轨，但随着客货混运和货运重载线路的不断发展，对道岔的使用寿命提出了更高的要求，尖轨和辙叉在车轮强大的冲击下，接触应力达到甚至超过
1400MPa
，接触表面经常出现剥离掉块的显现，是钢轨使用寿命受到很大的影响
。
采用贝氏体辙叉钢轨在保证高强度的条件下，仍然能保持很高的韧性，极大的延长辙叉钢轨使用寿命，并极大的保证了列车的运行安全性
。
然而，目前的贝氏体钢轨通常是通过添加较高量的微合金化元素
(
例如
Nb、V、Mo
等
)
制造的，如专利文献
CN116555684A
公开的钒微合金化高强贝氏体钢轨，会导致这类贝氏体钢轨的生产成本相对较高
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的问题，本专利技术一个方面提供一种低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的制造方法，其包括以下工艺步骤：铁水预处理
、
转炉冶炼
、LF
炉精炼r/>、VD
真空脱气
、
连铸
、
钢坯加热
、
轧制
、
在线热处理
、
回火热处理；其中：
[0004]1)
铁水预处理：铁水中的硫含量
≤0.011
％，磷含量
≤0.10
％；
[0005]2)
转炉冶炼：控制出钢
C
含量
≥0.08
％，出钢温度
≥1550℃
，出钢后加入白灰
、
硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
[0006]3)LF
炉精炼：根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作；
[0007]4)VD
真空脱气：深真空脱气时间
≥16min
，真空脱气后软吹
≥20min
，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
[0008]5)
连铸：连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速
0.45
～
0.55m/min
，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证铸坯质量；
[0009]6)
钢坯加热：加热时间
≥4
小时，加热温度
≥1200℃
；
[0010]7)
轧制和在线热处理：开轧温度
1200
～
1250℃
，终轧温度
920
～
950℃
，钢坯经过
13
道次轧制，终轧后钢轨进入余热淬火线，以
2.5
～
3.0℃/s
的冷速冷却至
270
～
290℃
，随后钢轨缓慢冷却至室温；
[0011]8)
采用
240
～
260℃+23
～
25
小时对钢轨进行回火热处理，钢轨回火热处理后缓慢冷却至室温；
[0012]所述低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的化学成分按质量百分比计为：
C
：
0.20
～
0.25
％；
Si
：
0.70
～
0.80
％；
Mn
：
1.80
～
2.00
％；
P≤0.022
％；
S≤0.015
％；
Cr
：
0.55
～
0.65
％；
Nb
：
0.01
～
0.02
％；
V
：
0.01
～
0.02
％；
Ni
：
0.05
～
0.08
％；
Mo
：
0.10
～
0.20
％，其余为
Fe
及不可
[0029]该实施例主要按照以下工艺步骤生产化学成分如下所述的特定贝氏体钢轨：
C
：
0.25
％；
Si
：
0.79
％；
Mn
：
1.90
％；
P
：
0.020
％；
S
：
0.010
％；
Cr
：
0.65
％；
Ni
：
0.05
％；
Mo
：
0.10
％；
Nb
：
0.02
％；
V
：
0.01
％，其余为
Fe
及不可避免的杂质；
[0030]1)
铁水预处理：铁水中的硫含量
0.01
％，磷含量
0.10
％
。
[0031]2)
转炉冶炼：控制出钢
C
含量
0.10
％，出钢温度
1555℃
，出钢后加入白灰
、
硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象
。
[0032]3)LF
炉精炼：根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作
。
[0033]4)VD
真空脱气：深真空脱气时间
20min
，真空脱气后软吹
25min
，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露
。
[0034]5)
连铸：连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速
0.45m/min
，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证铸坯质量
。
[0035]6)
钢坯加热：加热时间
4.5
小时，加热温度
1200℃。
[0036]7)
钢坯轧制和在线热处理：开轧温度
1245℃
，终轧温度
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低合金高强在线热处理贝氏体钢轨的制造方法，其包括以下工艺步骤：铁水预处理
、
转炉冶炼
、LF
炉精炼
、VD
真空脱气
、
连铸
、
钢坯加热
、
轧制
、
在线热处理
、
回火热处理；其中：
1)
铁水预处理：铁水中的硫含量
≤0.011
％，磷含量
≤0.10
％；
2)
转炉冶炼：控制出钢
C
含量
≥0.08
％，出钢温度
≥1550℃
，出钢后加入白灰
、
硅钙钡和萤石，进行脱氧和对炉渣改质，出钢过程中保证吹氩效果，钢水精炼就位时顶渣没有结坨现象；
3)LF
炉精炼：根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作；
4)VD
真空脱气：深真空脱气时间
≥16min
，真空脱气后软吹
≥20min
，软吹过程氩气流量稳定，钢液蠕动并无裸露；
5)
连铸：连铸过程采用保护浇铸，采用低铝保护渣，二冷段采用弱冷配水，全程恒拉速操作，拉速
0.45
～
0.55m/min
，开启铸机电磁搅拌和轻压下，保证铸坯质量；
6)
钢坯加热：加热时间
≥4
小时，加热温度
≥1200℃
；
7)
轧制和在线热处理：开轧温度
1200
～
1250℃
，终轧温度
920
～
950℃
，钢坯经过
13
道次轧制，终轧后钢轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉伟，张凤明，梁正伟，何建忠，李智丽，薛虎东，张达先，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：