美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。上述钢材包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。本发明专利技术提供的钢材，通过优化组分，同时调整轧制工艺，降低钢轨开轧和终轧温度，使原始奥氏体晶粒细化，最终使得钢轨伸长率和强度硬度指标得到提高。实验证明，本发明专利技术制备的钢材踏面硬度≥300HB，延伸率≥10％，能够满足美标标准强度SS300HB钢轨的性能要求。

American Railway Steel for rail and production method thereof

The invention relates to a steel for American railway rail and a production method thereof. The steel products include: 0.78 ~ 0.83wt% C, 0.58wt% 0.50 ~ Si, 1.13 ~ 1.22wt% Mn, 0.21 ~ 0.27wt% Cr, no more than 0.020wt% P, not more than 0.020wt% S, not more than 0.010wt% Al, residual iron. The present invention provides steel, by optimizing the component, adjusting the rolling process at the same time, reduce the rail rolling and finish rolling temperature, the original austenite grain refinement, eventually making rail elongation and strength index of hardness improved. The experiment proved that the prepared steel tread hardness more than 300HB, the elongation rate is more than 10%, can meet the performance requirements of SS300HB rail American Standard standard strength.

【技术实现步骤摘要】
美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法
本专利技术涉及钢铁冶炼领域，特别涉及一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。
技术介绍
美洲铁路主要以重载货运为主，在重载铁路曲线区段，钢轨的主要伤损形式以磨耗为主，而改善钢轨的耐磨性能可以提高钢轨的使用寿命。对于珠光体组织，材料的硬度越高，耐磨损性能越好。2014年以前，我国出口巴西等国家美标标准强度SS300HB钢轨，当时按旧版美标要求，轨头踏面硬度≥300HB，延伸率≥9％。而后，随着产品需求的增大及对其性能要求的进一步提升，根据巴西技术协议，要求钢轨的性能满足以下要求：轨头踏面硬度≥310HB，延伸率≥10％。如为适应美洲铁路重载耐磨的要求，需要尽快研制出轨头踏面硬度在310HB以上，且延伸率不低于10％的SS310HB钢轨，满足美洲重载铁路的使用要求，已经越来越受到本领域技术人员的关注。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。本专利技术提供一种美洲铁路钢轨用钢材，其包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。进一步地，所述钢材包括：0.81wt％的C，0.54wt％的Si，1.18wt％的Mn，0.24wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。相应的，本专利技术还提供一种上述美洲铁路用钢轨的生产方法，其包括：步骤a、冶炼；步骤b、精炼步骤c、连铸；步骤d、轧制，开轧温度为1080～1140℃，终轧温度为890～930℃。进一步地，所述步骤d中，钢坯加热时间大于3.5小时。进一步地，步骤c中，连铸过热度为25～35℃，拉速为0.62～0.66m/min。进一步地，所述步骤a具体为：步骤a中，出钢温度为1610～1650℃。本专利技术提供一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。本专利技术提供的钢材，通过优化组分，同时调整轧制工艺，降低钢轨开轧和终轧温度，使原始奥氏体晶粒细化，最终使得钢轨伸长率和强度硬度指标得到提高。实验证明，本专利技术制备的钢材踏面硬度≥300HB，延伸率≥10％，能够满足美标标准强度SS300HB钢轨性能要求。具体实施方式本专利技术公开了一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。本专利技术公开一种美洲铁路钢轨用钢材，其包括：包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。优选地，该钢材包括：0.81wt％的C，0.54wt％的Si，1.18wt％的Mn，0.24wt％的Cr，不大于0.010wt％的Al，不大于0.010wt％的V，余量为铁。相应的，本专利技术还提供一种上述美洲铁路用钢轨的生产方法，其包括：步骤a、冶炼；步骤b、精炼步骤c、连铸；步骤d、轧制，开轧温度为1080～1140℃，终轧温度为890～930℃。本专利技术提供的钢材，通过优化组分，同时调整轧制工艺，降低钢轨开轧和终轧温度，使原始奥氏体晶粒细化，最终使得钢轨伸长率和强度硬度指标得到提高。优选的，所述步骤d中，钢坯加热时间大于3.5小时。进一步地，步骤c中，连铸过热度为25～35℃，拉速为0.62～0.66m/min。上述步骤d具体为：步骤a中，出钢温度优选为1610～1650℃。钢水中氢含量优选为1.0～2.2ppm，总氧含量为10～14ppm，钢水氮含量为54～56ppm。下面结合实施例，进一步阐述本专利技术：实施例1-3钢材成分列于表1：表1钢材成分列表生产工艺流程如下：100t转炉冶炼→100tLF炉精炼→100tVD炉精炼→连铸(铸坯规格为280mm×380mm)→轨梁2#线轧制。具体工艺参数控制如下：1、转炉生产，转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表2所示。表2转炉终点钢水的碳含量、磷含量出钢温度，℃出钢碳含量，％出钢磷含量，％实施例116100.120.021实施例216500.090.022实施例316300.100.0202、LF炉精炼钢对应的精炼渣碱度为3.0。3、连铸生产，连铸过热度及拉速控制列于表3。表3连铸过热度及拉速过热度，℃拉速，m/min实施例1250.66实施例2350.62实施例3300.654、钢水中气体含量，列于表4。表4钢水气体含量轧制规格H(最小～最大/平均值)ON实施例12.21456实施例21.61254实施例31.01054AREMA-2003≤2.5≤20≤805、轧钢生产，轧制工艺参数列于表5。表5轧制工艺参数轧制规格炉内加热时间，h开轧温度，℃终轧温度，℃实施例13.51080890实施例251140930实施例341100910对上述实施例制备的钢材进行性能检测，检测列于列于表6。表6钢材力学性能测试结果踏面硬度(HB)屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)延伸率(％)实施例1304737104810.0实施例2317768109310.9实施例3335808115913.5AREMA-2003≥300≥508≥985≥10在上述实施例1至3制备的钢材上，每个钢材上随机选取两点观察其金相组织。夹杂、脱碳层及组织列于表7。表7夹杂、脱碳层及组织(TR50规格)实施例4-6钢材成分列于表8：表8钢材成分列表生产工艺流程如下：100t转炉冶炼→100tLF炉精炼→100tVD炉精炼→连铸(铸坯规格为280mm×380mm)→轨梁2#粗轧线轧制。具体工艺参数控制如下：1、转炉生产，转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表9所示。表9转炉终点钢水的碳含量、磷含量出钢温度，℃出钢碳含量，％出钢磷含量，％实施例416100.120.021实施例516500.090.022实施例616300.100.0202、LF炉精炼钢对应的精炼渣碱度为3.0。3、连铸生产，连铸过热度及拉速控制列于表10。表10连铸过热度及拉速过热度，℃拉速，m/min实施例4250.66实施例5350.62实施例6300.654、钢水中气体含量，列于表11。表11钢水气体含量5、轧钢生产，轧制工艺参数列于表12。表12轧制工艺参数轧制规格炉内加热时间，h开轧温度，℃终轧温度，℃实施例43.51080890实施例551140930实施例641100910对上述实施例制备的钢材进行性能检测，检测列于列于表13。表13钢材力学性能测试结果踏面硬度(HB)屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)延伸率(％)实施例4310745106610.0实施例5317769109910.7实施例6331807115013.0AREMA-2003≥300≥508本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种美洲铁路钢轨用钢材，其特征在于，包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。

【技术特征摘要】
1.一种美洲铁路钢轨用钢材，其特征在于，包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。2.根据权利要求1所述的铁轨，其特征在于，其包括：0.81wt％的C，0.54wt％的Si，1.18wt％的Mn，0.24wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。3.权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，苏航，郑瑞，郭利宏，赵桂英，杨维宇，王嘉伟，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15