[發明專利]高速鐵路用耐腐蝕鋼軌及其生產方法

有效

• 申請號: 201711048118.1
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107779751B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 袁俊;郭華;鄒明;陳崇木
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/12;C22C38/24;C22C38/26;C22C33/04;C23C12/00;B21B1/085;C21C7/00;C21C7/076
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 敬川

本發明屬于鋼軌生產技術領域，具體公開了一種耐腐蝕性能優良的高速鐵路用耐腐蝕鋼軌，以上述鋼軌的生產方法。該高速鐵路用耐腐蝕鋼軌，包括鋼軌基體和設置在鋼軌基體表面的耐腐蝕層，所述鋼軌基體由以下重量百分比的化學成分組成：C 0.1～0.9％，Si 0.1～0.8％，Mn 0.15～1.2％，Cr≤0.4％，V≤0.020％，Nb≤0.40％，P≤0.025％，S≤0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質；所述耐腐蝕層為涂敷于鋼軌基體表面的防脫碳涂層。通過優化設計鋼軌鋼的化學組分并制作鋼軌基體，而后在鋼軌基體表面涂敷防脫碳涂層制得鋼軌成品，生產出的高速鐵路用耐腐蝕鋼軌表層碳含量為正偏析，脫碳層深度較淺，表層富含耐蝕性能優良的合金材質，大大提高了鋼軌的耐蝕性能，并且降低了脫碳層的深度。

技術領域

本發明屬于鋼軌生產技術領域，具體涉及一種高速鐵路用耐腐蝕鋼軌及其生產方法。

背景技術

隨著國內外高鐵的發展，高鐵建設及高鐵線路維護對鋼軌內在和表面質量提出了更高的要求。高速鐵路用鋼軌在隧道或是沿海環境中，鋼軌腐蝕已成為一個較為突出的問題，也成為鋼軌傷損下道的主要原因。由于鋼軌使用的安全及經濟性，無法添加過多的防腐合金元素，只能以碳素或是微合金鋼軌進行生產供貨，利用鋼軌基體無法進行有效的防腐。目前，國內外鋼軌生產廠家主要以鋼軌表面噴涂隔離劑進行防腐，但鋼軌耐蝕性能或是環保問題均不理想。

高速鐵路用鋼軌在鋪設使用過程中，需對鋼軌踏面進行預打磨處理，既修磨了鋼軌表面，也要修磨表面脫碳層，以減少鋼軌波磨現象。鋼軌表層過深的脫碳層，帶來的是打磨的困難及成本。為減少鋼軌打磨深度，鐵路總公司曾要求鋼軌出廠脫碳層深度≤0.3mm，但國內鋼軌生產廠家成材率較低，最終仍以鋼軌出廠脫碳層深度≤0.5mm驗收。因此，降低脫碳層成為另一高速鐵路用鋼軌難題。

由于高鐵列車軸重輕，運行速度較快，因此高速鐵路用鋼軌要求以強度降低的U71Mn熱軋態供貨，鋼軌強度為現有鋼種最低，但要求韌塑性較高。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種耐腐蝕性能優良的高速鐵路用耐腐蝕鋼軌。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：高速鐵路用耐腐蝕鋼軌，包括鋼軌基體和設置在鋼軌基體表面的耐腐蝕層，所述鋼軌基體由以下重量百分比的化學成分組成：C 0.1～0.9％，Si 0.1～0.8％，Mn 0.15～1.2％，Cr≤0.4％，V≤0.020％，Nb≤0.40％，P≤0.025％，S≤0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質；所述耐腐蝕層為涂敷于鋼軌基體表面的防脫碳涂層。

進一步的是，所述耐腐蝕層的厚度為0.5～30mm。

進一步的是，該耐腐蝕鋼軌的鋼碳含量為0.3～0.7％，抗拉強度為500～900MPa，延伸率≥10％，脫碳層深度≤0.3mm。

本發明還提供了一種高速鐵路用耐腐蝕鋼軌的生產方法，用于生產任意一種上述的高速鐵路用耐腐蝕鋼軌；該生產方法包括下列步驟：

步驟一，采用低硫入爐鐵水，并進行高堿度精煉渣，而后全程保護澆注獲得鋼坯；

步驟二，對澆注后的鋼坯進行緩冷處理，鋼坯冷卻后對鋼坯全斷面涂敷防脫碳涂層；

步驟三，涂敷防脫碳涂層后的鋼坯經加熱爐加熱至奧氏體溫度，待達到奧氏體均勻后，利用萬能線軋機進行軋制，最終獲得高速鐵路用耐腐蝕鋼軌成品。

進一步的是，步驟一還包括通過增碳劑對鋼水進行增碳處理的工序。

進一步的是，所述增碳劑為無煙煤和含氮的合金。

進一步的是，步驟一中，采用LF精煉工藝進行精煉。

進一步的是，LF加熱過程中使用發泡劑進行發泡。

進一步的是，步驟二中，采用緩冷坑對鋼坯進行緩冷處理。