一种铁道车轴用钢及其制造方法技术

技术编号:8449531 阅读:148 留言:0更新日期:2013-03-21 04:10
本发明专利技术提供了一种铁道车轴用钢,所述铁道车轴用钢的化学成分以所述铁道车轴用钢的总重量为基准,以单质计,C?0.27-0.37重量%、Si?0.25重量%-0.45重量%、Mn?0.90重量%-1.20重量%、P≤0.02重量%、S≤0.015重量%、Al?0.02重量%-0.06重量%、V≤0.05重量%、Cr?0.08-0.20重量%、Ni≤0.2重量%、Cu≤0.2重量%、H≤0.00020重量%,O≤0.002重量%,N≤0.007重量%,余量为铁和杂质。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及。
技术介绍
车轴作为铁道车辆或机车走行部的重要配件,长期处于交变应力的作用下,因此,车轴除了应具有较高的强度外,还应具有良好的塑韧性及抗疲劳性能。目前,国内外使用的车轴普遍采用优质中碳碳素钢制造,如美国AARM101标准规定车轴钢的化学成分为C O. 45%-0. 59%、Si 彡 O. 15%、MnO. 60%-0. 90%、P 彡 O. 045%、S 彡 O. 050。日本 JIS E4502-1规定车轴钢的成分为c O. 30%-0. 50%、Si ( O. 50%、Mn ( I. 20%、P 彡 O. 040%、S 彡 O. 040、Cr ( O. 30%、Cu ( O. 30%、Mo ( O. 08%、V ( O. 05%。欧洲 UIC811-1 标准规定车轴用 C45 钢的成分为C O. 42%-0. 50%、Si O. 15%-0. 40%、Mn O. 50%-0. 80%、P 彡 0· 035%、S 彡 O. 035、Cr ( O. 30%、Ni ( O. 30%、Cu ( O. 30%、Mo ( O. 08%、V ( O. 05%。我国目前通常使用含碳量为 O. 50% 左右的 LZ50 钢。LZ50 车轴钢的化学成分为C0. 47%_0· 57%、Si O. 17%_0· 40%、MnO. 60%-0. 90%,P ( O. 020%, S ( O. 020%、Α1 彡 O. 020%, Cr ( O. 30%,Ni ( O. 30%, Cu ( O. 25%、H ^ O. 00025%, 0^ 0. 0020%, N ^ O. 0070%。以上介绍的几种车轴钢,美国、欧洲及中国所用的车轴钢碳含量均大于O. 42%,Mn含量均小于O. 90%,采用正火处理后钢的强度高,但是塑韧性较差。例如,《冶金标准化与质量》杂志(2001年5月,第39卷第3期,第51-53页)报道了为了使车轴钢的ReL达到345Mpa,Rm达到6IOMpa, A达到20%以上,Z达到37%以上,必须将C的下限控制在O. 47%_0· 52%范围。《特殊钢》杂志(2005年11月,第26卷6期,第61-62页)报道了为了使车轴钢的力学性能满足ReL达到345Mpa,Rm达到6IOMpa, A达到20%以上,Z达到37%以上,必须将钢的C含量的下限控制在O. 47%-0. 50%范围,Mn的上限控制在O. 71%-0. 85%范围,这不仅增加了生产的难度,而且塑韧性提高的幅度是有限的,其实际延伸率A仅为20. 0%-22. 0%。《世界钢铁》杂志(2009年第5期,第37-41页)报道了“采用不同浇注工艺生产JZ35车轴用钢坯的质量评价”,其公布的成分为O. 30%-0. 37%的C,O. 20%-0. 41%的Si,O. 011%_0· 026%的P,O. 004%-0. 015% 的 S,O. 020%-0. 042% 的 Al,但是 Mn 仅为 O. 80%-0. 94%, Cr 小于 O. 032%,且强度较低,其屈服强度仅为340MPa-405MPa,抗拉强度仅为555MPa_605MPa。日本车轴钢的碳含量为O. 30%-0. 50%,Mn含量小于等于I. 20%,但是需采用调质处理才能达到良好的强韧性匹配,工艺要求及成本均较高。一种铁路机车车轴用钢及其制造方法,公开号为CN102108468A,该专利技术涉及一种铁路机车车轴用钢及其制造方法,车轴用钢的成分的质量的百分比为c 0. 42-0. 46% ;Mn O. 65-0. 80% ;Si 0. 20-0. 30% ;Cr :0. 10-0. 20% ;V :0. 030-0. 050% ;Alt :0. 020-0. 050% ;P ^ 0.015% ;S ^ 0. 005% ;其余为Fe与不可避免的杂质。制造方法包括下述步骤电炉冶炼,先将废钢加入电炉中再加入铁水,然后开始吹氧加入造渣材料同时脱C、脱P,在P ( O. 015%后,电炉出钢;电炉出钢前,加入含有对应元素的铁合金,然后进行初步合金化;钢包炉精炼,在还原条件下进一步脱氧、脱S至S < O. 005%,同时加入对应元素的铁合金,调整钢水成分。该专利技术的C含量大于O. 42%,Mn含量彡O. 80%,需要加入O. 030%-0. 050%的V,同时严格控制SS 0. 005%,生产成本较高。一种车轴钢连铸方法,公开号为CN101850408A,该专利技术涉及车轴钢连铸方法。公开号为CN101733376A的专利主要叙述车轴钢的连铸工艺。一种车轴钢及其制备方法,公开号为CN101724787A,该专利技术提供了一种车轴钢,其中,该车轴钢的化学成分为以该车轴钢总重量为基准,以单质计,O. 47-0. 54% C、O. 2-0. 4 % Si,O. 7-0. 9 % Mn、P 彡 O. 02 %、S 彡 O. 02%,O. 02-0. 04% Α1、0· 02-0. 06% V、O. 15-0. 3% Cr、Ni ^ O. 2%, Cu ^ O. 2%, H ^ O. 00025%, O 彡 O. 002%, N 彡 O. 007%,余量为铁和杂质。该专利技术的C彡O. 47%,Mn ( O. 90%,仍需要添加O. 02%-0. 06%的V,生产成本也较高,同时延伸率也仅达到19. 0%-22. 0%。车轴钢及其生产方法,公开号为CN101928878A,该专利涉及一种微合金化铁路货车车轴用钢及其生产工艺。公开号为CN101497968的专利属于合金钢领域,其化学成分按重量百分比分别为0. 38 O. 42% C、0. 26 O. 32% Si,O. 70 O. 80% Mn,O. 08 O. 12% V,O. 015 O. 02% N,及C O. 50-0. 57%, Si O. 17-0. 40%, Mn O. 60-1. 00%, CrO. 20-0. 35% ,Ni O. 18-0. 40%, Mo O. 08-0. 18%, Al O. 02-0. 06%, TiO. 020-0. 060%, VO. 030-0. 10 %, S ^ O. 010 %, P ^ O. 020 %, B ^ O. 005 %, Cu ^ O. 20 %, Sb ^ O. 010 %,Sn ( O. 03%, As ( O. 04%, [O] ( O. 0015%, [N] ( O. 0060%,余量为铁和不可避免的杂质。该两种车轴钢要加入较多的V及Cr、Mo、Ni、Ti等元素,虽然强韧性高,但是生产成本较闻。
技术实现思路
为了克服现有技术中的问题,本专利技术提供了一种铁道车轴用钢,所述铁道车轴用钢的化学成分以所述铁道车轴用钢的总重量为基准,以单质计,CO. 27-0. 37重量%、SiO. 25 重量 %-0. 45 重量 %、Mn O. 90 重量 %_1. 20 重量 %、P ( O. 02 重量 %、S ( O. 015 重量 %、Al O. 02 重量 %-0. 06 重量 %、V 彡 O. 05 重量 %、Cr O. 08-0. 20 重量 %、Ni 彡 O. 2 重量 %、Cu本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铁道车轴用钢,其特征在于所述铁道车轴用钢的化学成分以所述铁道车轴用钢的总重量为基准,以单质计,C?0.27?0.37重量%、Si?0.25重量%?0.45重量%、Mn?0.90重量%?1.20重量%、P≤0.02重量%、S≤0.015重量%、Al?0.02重量%?0.06重量%、V≤0.05重量%、Cr?0.08?0.20重量%、Ni≤0.2重量%、Cu≤0.2重量%、H≤0.00020重量%,O≤0.002重量%,N≤0.007重量%,余量为铁和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种铁道车轴用钢,其特征在于所述铁道车轴用钢的化学成分以所述铁道车轴用钢的总重量为基准,以单质计,C O. 27-0. 37重量%、Si O. 25重量%-0. 45重量%、Mn O. 90重量 %-1. 20 重量 %、P ( O. 02 重量 %、S ^ O. 015 重量 %、A1 O. 02 重量 %-0. 06 重量 %、V ( O. 05 重量 %、Cr O. 08-0. 20 重量 %、Ni < O. 2 重量 %、Cu < O. 2 重量 %、H^O. 00020 重量 %, 0^ 0. 002重量%,N^O. 007重量%,余量为铁和杂质。2.根据权利要求I所述的铁道车轴用钢,其特征在于,所述铁道车轴用钢的化学成分以所述铁道车轴用钢的总重量为基准,以单质计,C O. 30-0. 35重量%、Si O. 30-0. 45重量 %、Mn O. 90-1. 10 重量 %、P 彡 O. 015 重量 %、S 彡 O. 010 重量 %、Al O. 030-0. 050 重量 %、 V ^ O...

【专利技术属性】
技术研发人员:代华云陈小龙雷秀华邓通武曾耀先
申请(专利权)人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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