System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高强度车轮钢的稀土处理方法技术_技高网
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一种高强度车轮钢的稀土处理方法技术

技术编号:40629523 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-13 21:15
本发明专利技术涉及一种高强度车轮钢的稀土处理方法,本发明专利技术所提出的基于渣金协同控制的稀土处理方法,大大提高了稀土在高强度车轮钢中的收得率,稀土含量达到0.0300‑0.0600%。稀土在变质钢中危害性较大的夹杂物的同时,微合金化作用也得到了充分的发挥,有效的净化和强化了晶界,细化了晶粒,促进了大角度晶界的形成,增大了对疲劳裂纹扩展的阻碍能力,显著提高了高强度车轮钢的疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高强度车轮钢板,尤其涉及一种高强度车轮钢的稀土处理方法


技术介绍

1、传统认为,稀土在钢中的作用机制主要包括:净化钢液、变质夹杂和微合金化。发挥稀土独特的微合金化作用目前已成为国内外高品质钢种开发的重要手段,但不可否认的是,稀土钢的产业化应用至今仍面临严峻挑战。以往的稀土处理工艺通常采用直接在钢液中加入稀土金属或稀土合金。稀土金属在高温条件下具有强活泼性,极易与钢液中的氧、硫等杂质元素、炉渣中的sio2等氧化性组元等发生反应,造成溶解态稀土含量的较大波动,影响稀土的微合金化效果,同时反应形成的大尺寸高熔点稀土夹杂物如不能有效去除,必然恶化产品性能,同时易导致水口结瘤。

2、专利cn10484692a公开了一种增强车轮钢抗疲劳性能的方法,该方法在rh真空炉内加入稀土合金,使钢中非金属夹杂变性为球状稀土硫氧化物夹杂,进而改善了车轮钢的疲劳性能,所专利技术含稀土车轮钢的疲劳寿命达到125~141万次。专利cn114807505公开了一种车轮钢中加入稀土的方法。该方法针对电炉→lf精炼→vd真空精炼→连铸工艺,在硅钙线加入后和硫线加入前,加入所需要的稀土元素,钢水可浇性进一步得到改善,钢中夹杂物从钙铝酸盐转变为钙铝稀土复合夹杂物,实现稀土-钙-硫复合塑性化,夹杂物尺寸减少。该专利利用稀土进行了夹杂物的变质,但钢中稀土含量低(0.0003-0.0010%),稀土的稀土收得率不足,导致稀土不能充分发挥微合金化作用。

3、随着节能减排理念深入人心,汽车轻量化已成为目前汽车行业发展的必然趋势。车轮作为汽车最重要的安全部件之一,其重量减轻的节能效果是其他汽车零部件的1.3倍。提升车轮用钢板的强度、减少钢板的用量是减轻车轮重量的主要办法。但是随着钢板强度的提升,导致钢板的加工硬化现象频发,使得钢板的屈服应力增大,塑韧性下降,车轮钢的疲劳缺口敏感度极具增大,致使车轮钢服役过程中易出现托顶开裂等疲劳失效现象。疲劳失效是指当车轮服役时,在受到多次重复变化的载荷作用后,应力值虽然没有超过材料的屈服极限,甚至有时比弹性极限还要低的情况下就发生了破坏,并且疲劳破坏由于没有明显的宏观塑性,破坏的过程十分突然,极易造成灾难性事故,引起巨大的经济损失,更严重的是可能还会造成人员的伤亡。根据资料显示,由于疲劳断裂引起的车轮失效比例高达80%,因此,如何改善并稳定车轮钢的疲劳性能是目前开发高强度车轮钢所面临的关键问题。

4、影响车轮疲劳性能的因素有很多,其中外因主要有车轮的表面质量、载荷条件、服役温度等;而内因主要为钢板中夹杂物的尺寸和数量、力学性能、组织类型、晶粒尺寸、晶粒取向、析出相的赋存状态等等。以往专利均采用直接在钢液中加入稀土的方式进行稀土处理,钢中稀土的含量仅能维持在0.0050%以下,尽管通过变质钢中的夹杂物在一定程度上提升了疲劳性能,但钢中稀土几乎全部赋存于夹杂物中,无法真正发挥稀土的微合金化作用。


技术实现思路

1、(一)技术方案

2、为了达到上述目的,本专利技术采用的主要技术方案包括:

3、本专利技术实施例提供一种高强度车轮钢的稀土处理方法。

4、本专利技术实施例提出的一种高强度车轮钢的稀土处理方法,方法包括:s100:铁水预处理、s200:转炉冶炼、s300:lf精炼、s400:rh真空精炼、s500:连铸、s600:热轧、s700:控制冷却;s400中rh真空精炼包括:

5、s410:在rh真空精炼抽真空前向钢液的顶渣内加入稀土氧化物,使顶渣改质,顶渣改质完成后,对钢液进行真空精炼;

6、s420:在真空精炼经过第一时间后,向钢液内加入稀土合金,添加量为1~5kg/t钢。

7、可选地,在s410的步骤中,在rh真空精炼真空前向钢液的顶渣内加入稀土氧化物的同时,向顶渣内加入萤石,萤石的加入量为炉渣重量的5-20%。

8、可选地,第一时间为10-20min。

9、可选地,稀土合金包括镧-铁合金、铈-铁合金、镧-铈-铁合金中的一种或多种。

10、可选地,在s410的步骤中,稀土氧化物的加入量为炉渣重量的5-15%。

11、可选地,在s410的步骤中,在rh真空精炼抽真空前向钢液的顶渣内加入稀土氧化物,使顶渣改质还包括:

12、顶渣改质后进行氩气软吹,氩气软吹结束后进行镇静。

13、可选地,氩气软吹时间≥8min,镇静时间≥20min。

14、可选地,rh真空精炼结束后静搅时间≥7min。

15、(二)有益效果

16、本专利技术的有益效果是:本专利技术的一种高强度车轮钢的稀土处理方法,本专利技术所提出的基于渣金协同控制的稀土处理方法,大大提高了稀土在高强度车轮钢中的收得率,稀土含量达到0.0300-0.0600%;稀土在变质夹杂物的同时,微合金化作用得到了充分的发挥;固溶在钢中的稀土可以有效的净化晶界,稀土在晶界的偏聚还发挥着细化晶粒的作用,晶粒的细化意味着钢基体有更多的晶界,疲劳裂纹的扩展想要穿过晶界即需要更多的能量,使得其对裂纹的扩展有较大的阻碍作用;同时固溶的稀土还有强化晶界的作用,促进大角度晶界的形成,大角度晶界对裂纹的阻碍能力远远高于小角度晶界,相对于小角度晶界而言,大角度晶界上的原子具有更高的活性,排列也更不规则,晶界能也更大;当裂纹扩展穿过大角度晶界时部分裂纹扩展能将会被消耗,最后由于裂纹扩展能不足而使裂纹停止扩展,改善钢的疲劳性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度车轮钢的稀土处理方法,所述方法包括:S100:铁水预处理、S200:转炉冶炼、S300:LF精炼、S400:RH真空精炼、S500:连铸、S600:热轧、S700:控制冷却;其特征在于:所述S400中RH真空精炼包括:

2.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:在S410的步骤中,所述稀土氧化物包括氧化镧和/或氧化铈。

3.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:在S410的步骤中,在RH真空精炼真空前向钢液的顶渣内加入稀土氧化物的同时,向所述顶渣内加入萤石,所述萤石的加入量为炉渣重量的5-20%。

4.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:

5.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:

6.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:

7.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:

8.如权利要求7所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:

9.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:

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【技术特征摘要】

1.一种高强度车轮钢的稀土处理方法,所述方法包括:s100:铁水预处理、s200:转炉冶炼、s300:lf精炼、s400:rh真空精炼、s500:连铸、s600:热轧、s700:控制冷却;其特征在于:所述s400中rh真空精炼包括:

2.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:在s410的步骤中,所述稀土氧化物包括氧化镧和/或氧化铈。

3.如权利要求1所述的高强度车轮钢的稀土处理方法,其特征在于:在s410的步骤中,在rh真空精炼真空前向钢液的顶渣内加入稀土氧化物的同时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张波刘承军林子博王野光
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:

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