[發明專利]一種鋼坯制造方法

有效

• 申請號: 201110000206.0
• 申請日: 2011-01-01
• 公開（公告）號: CN102534415A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李輝;秦曉鋒;張成連;陶春國;肖利民;溫寶利
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C33/04;C21D8/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及一種鋼坯制造方法，尤其涉及一種適于制造AARM101-2009F級車軸的鋼坯的制造方法。

背景技術

車軸作為影響鐵道車輛行車安全的重要部件，在國內外均受到高度的重視，并都制定了相應的專用標準。對于鐵道車輛貨車類F級車軸加工，國內應用的是TB/T2945-1999《鐵道車輛用LZ50鋼車軸及鋼坯技術條件》標準，該標準規定了F級車軸及其加工所用鋼坯的生產標準和檢驗標準；而在世界大部分地區尤其是北美及澳大利亞等地區應用的是北美鐵道行業協會制定的AARM101-2009《經熱處理后碳素鋼車軸規范》標準，該標準規定了F級車軸的檢驗標準和生產標準，但對其加工所用的鋼坯的檢驗標準和生產標準沒有作出詳細規定。

鋼坯的質量是決定后續能否生產出符合車軸檢驗標準的車軸的關鍵，在AARM101-2009《經熱處理后碳素鋼車軸規范》標準沒有對鋼坯檢驗標準進行規定的情況下，國內大部分車軸制造廠仍沿用了TB/T2945-1999《鐵道車輛用LZ50鋼車軸及鋼坯技術條件》規定的鋼坯檢驗標準。

國內使用的TB/T2945-1999《鐵道車輛用LZ50鋼車軸及鋼坯技術條件》標準在1999年制定時，在關于F級車軸及鋼坯的生產和檢驗標準上等同于AARM101-1999《經熱處理后碳素鋼車軸規范》標準所規定的F級車軸及鋼坯的生產和檢驗標準，但隨AARM101-1999《經熱處理后碳素鋼車軸規范》標準在2004、2005、2007、2009年的不斷修訂，在其車軸檢驗標準中所規定的車軸的機械性能檢測指標上都超越了TB/T2945-1999《鐵道車輛用LZ50鋼車軸及鋼坯技術條件》標準對車軸的機械性能檢測指標的要求，在車軸檢驗標準升高的基礎上，仍沿用舊的鋼坯檢驗標準來生產和選擇鋼坯，勢必會影響按照AARM101-2009《經熱處理后碳素鋼車軸規范》標準所規定的車軸生產方法制造F級車軸的質量。實踐證明，目前生產出的車軸大量不符合AARM101-2009《經熱處理后碳素鋼車軸規范》標準所規定的F級車軸檢驗標準，不能滿足國際客戶對F級車軸的質量要求。因此，確定作為F級車軸加工原料的鋼坯的性能指標，并生產符合F級車軸加工要求的鋼坯，是制約AARM101-2009F級車軸生產的關鍵技術。

發明內容

本發明提供一種鋼坯制造方法，使用本發明提供方法制成鋼坯適用于制造符合AARM101-2009檢驗標準的F級車軸。

本發明提供的鋼坯制造方法，包括電爐冶煉、LF吹氬、VD真空、鋼坯澆注、鋼坯軋制以及冷卻處理步驟，其中，在所述LF吹氬步驟調整鋼水中元素C、Si、Mn、P、S、Cr、Cu、Ni、V、Mo、Ti和Al的含量(wt％)，使這些元素在最終得到的鋼坯中的含量為：C為0.47～0.57，Si為0.17～0.40，Mn為0.60～0.90，P為≤0.03，S為≤0.03，Cr為0.01～0.30，Cu為0.01～0.25，Ni為0.01～0.30，V為0.01～0.15，Mo為0.01～0.15，Ti為0.01～0.15，Al為0.020～0.050。

本發明提供的鋼坯制造方法，在VD真空步驟，在67Pa下至少保持真空15分鐘，以重量百分比計，使最終得到的鋼坯中氫≤2ppm，氧≤25ppm；具體為，在67Pa下至少保持真空15分鐘后，分別參照GB/T11261《鋼鐵氧含量的測定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法》和GB/T223.82《鋼鐵氫含量的測定惰氣脈沖熔融熱導法》測定鋼水中氧和氫的含量，根據測得的含量，計算需要進一步VD真空的時間，使最終得到的鋼坯中氫≤2ppm，氧≤25ppm。

優選的，本發明提供的鋼坯制造方法，還包括在LF吹氬步驟調整各元素含量后和VD真空步驟前，倒渣去除鋼水中的非金屬夾雜物，所述非金屬夾雜物為硫化物、氧化鋁、硅酸鹽或球狀氧化物中的一類或兩類以上的組合，使最終得到的鋼坯中任一類非金屬夾雜物級別≤2.0級，同時含有硫化物和硅酸鹽時其合并級別≤2.5級；

在本發明提供的鋼坯制造方法中，所述鋼坯軋制步驟包括，在1200-1300℃保溫澆注好的鋼坯5-7小時，然后按照≥6∶1的比例壓縮，使最終得到的鋼坯，在酸處理后，其低倍組織的一般疏松、中心疏松和錠型偏析均≤2.0級，點狀偏析≤1.5級。

使用本發明提供鋼坯制造方法所制成的鋼坯，適合于制造AARM101-2009F級車軸，生產出的F級車軸符合AARM101-2009《經熱處理后碳素鋼車軸規范》F級車軸的檢驗標準，有效地解決了現有鋼坯不能滿足國際客戶對車軸的質量要求的問題。

附圖說明