一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法，属于冶炼技术领域。提供的生产方法对转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热和圆钢轧制等工艺进行改进，利用微量稀土及少量Cr、Mo、Ni、Cu复合合金化原理，在降低生产成本的前提下，显著提高用热轧圆钢的淬透性、力学性能和低温韧性，进而显著提高钩尾框用钢的整体寿命和安全性，从而生产出低成本高性能的钩尾框用钢。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法
本专利技术属于冶炼
，具体涉及一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法。
技术介绍
我国铁道部车辆钩尾框原为铸造成型，随着铁道车辆不断提速加载，铸造钩尾框性能已不能满足车辆运输要求，强度、韧性良好的锻造钩尾框将取而代之。钩尾框是铁道车辆上的关键配件，25MnCrNiMoA钢为锻造钩尾框的专用钢材牌号。钩尾框使用条件恶劣，对钩尾框的机械性能、内外部质量要求很高，另外，钩尾框形状复杂，热弯过程中容易出现裂纹现象。因此，对生产钩尾框用的25MnCrNiMoA热轧圆钢提出了很高的技术要求。目前国内所生产的25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢为了保证其高性能，通过增加Ni、Mo等合金元素含量，导致钢材价格昂贵。目前国内部分文献对25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的研究做过一些报道，例如《山东冶金》2013年第5期“锻造钩尾框用25MnCrNiMoA圆钢的开发”、《山西冶金》2008年第2期“锻造钩尾框用25MnCrNiMoA钢性能研究”、《山东省金属学会2009年炼钢学术交流会议论文集》“铁道钩尾框用25MnCrNiMoA钢锭的生产工艺实践”等。这些文献都报道了钩尾框用25MnCrNiMoA热轧圆钢的开发和生产工艺，其共同点是通过加入大量的合金元素含量来保证其淬透性和力学性能,文献中Mn含量在1.2％以上，Cr含量在0.40％以上，Ni含量在0.35％以上，这样就会造成生产成本的提高。因此,低成本高性能的25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的研究和生产显得尤为迫切。由于钢中加入了大量合金元素，导致材料热轧态组织为半马氏体组织，材料在交货前必须进行退火处理，否则材料在放置过程中会产生马氏体转变，产生组织应力，从而导致材料出现内裂纹报废。这样就增加了热处理成本，且降低了生产效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本专利技术的一个方面提供一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢，其化学成分的质量百分含量包括：C0.24％～0.28％、Si0.20％～0.40％、Mn0.90％～1.10％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr0.20％～0.30％、Mo0.10％～0.20％、Ni0.15％～0.30％、Cu≤0.20％、Alt≤0.040％，Re0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质；其中所述稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的纵向力学性能可达到Rm≥1164MPa，Rp0.2≥991MPa，Rp0.2/Rm≤0.85，A50≥26.0％，Z≥62％，-40℃冲击功KV2≥117J，钢材的奥氏体晶粒度≥6级，末端淬透性J11≥35HRC，经过超声波探伤，其合格级别达到GB/T4162-2012中的A级，经过涡流探伤进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。本专利技术的另一方面提供了上述的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的生产方法，为将上述提及的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的化学成分的钢水依次进行以下工序：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制，获得所述稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢。上述转炉冶炼采用复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.06％，T≥1560℃，采用SiMn、MnFe和CrFe进行脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧。上述LF精炼中，精炼白渣操作，全程按精炼规程进行吹Ar操作，根据转炉钢水成份及温度进行脱硫、成份微调及升温操作，升温后温度T≥1560℃，软吹时间大于9min。上述VD真空脱气中，真空度≤0.10Kpa，深真空时间≥13min，破真空后，喂入硅钙线150m，软吹时间大于10min，软吹期间钢水不得裸露。上述连铸中采用恒拉速控制为0.55±0.05m/min，采用电磁搅拌的电流为460±10A，钢水过热度：ΔT≤30℃，铸坯规格为320mm×415mm的矩形坯，入缓冷坑缓冷48h。上述铸坯加热炉加热中，控制总加热时间3.5h，开轧温度1100～1200℃，同一根钢坯温差不大于50℃。基于以上技术方案提供的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法，利用微量稀土及少量Cr、Mo、Ni、Cu复合合金化原理，在降低生产成本的前提下，显著提高用热轧圆钢的淬透性、力学性能和低温韧性，进而显著提高钩尾框用钢的整体寿命和安全性，从而生产出低成本高性能的钩尾框用钢。生产得到的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的纵向力学性能可达到Rm≥1164MPa，Rp0.2≥991MPa，Rp0.2/Rm≤0.85，A50≥26.0％，Z≥62％，-40℃冲击功KV2≥117J，钢材的奥氏体晶粒度≥6级，末端淬透性J11≥35HRC，经过超声波探伤，其合格级别达到GB/T4162-2012中的A级，经过涡流探伤进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术节约成本，采用较低含量的Mn、Cr、Ni，在降低合金元素总含量的前提下，采用添加微量的稀土元素，使材料具有较高的低温韧性和力学性能，并具有较高的淬透性；(2)本专利技术钢具有高强度、高韧性，良好的焊接性能和低温冲击性能的优点；(3)本专利技术通过优化制备工艺，用转炉代替电炉，降低制备成本，并进行脱气和去除夹杂物，提高了材料的洁净度，从而显著提高钢的强韧性以及材料的疲劳寿命。制备方法工艺简单、能耗较低、适合现有工业装备水平的制备技术。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法做进一步详细说明。如表1所示，示出了本专利技术的实施例1-3的钢水化学成分表。表1.各实施例化学成分(质量百分数/％)实施例CSiMnPSCuCrMoNiAltRe实施例10.250.320.980.00740.00540.180.250.150.250.0270.037实施例20.240.271.050.00240.00870.140.270.120.250.0330.036实施例30.280.351.020.00860.00650.190.240.130.280.0230.039<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.24％～0.28％、Si 0.20％～0.40％、Mn 0.90％～1.10％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr 0.20％～0.30％、Mo 0.10％～0.20％、Ni 0.15％～0.30％、Cu≤0.20％、Alt≤0.040％，Re 0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢，其特征在于，其化学成分的质量百分含量包括：C0.24％～0.28％、Si0.20％～0.40％、Mn0.90％～1.10％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr0.20％～0.30％、Mo0.10％～0.20％、Ni0.15％～0.30％、Cu≤0.20％、Alt≤0.040％，Re0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。


2.权利要求1所述的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的生产方法，其特征在于，将权利要求1提及的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的化学成分的钢水依次进行以下工序：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制，获得所述稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢。


3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼采用复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.06％，T≥15...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠治国，冯岩青，卜向东，宋振东，
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：内蒙古;15