[發明專利]耐腐蝕高速鐵路鋼軌生產方法

在審

• 申請號: 201811239631.3
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109023127A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 袁俊;韓振宇;鄒明;李若曦
• 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;C22C38/24;C22C38/26;C21D8/00;C23C4/123;C23C4/06;C21D9/04
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉揚

本發明設計高速鋼軌生產方法領域，尤其是一種提高鋼軌表層鉻鎳鋁碳成分，并利用滲鉻和滲碳原理，提高鋼軌表層耐蝕性能和防脫碳能力的耐腐蝕高速鐵路鋼軌生產方法，利用鋼軌軋制的軋制余熱，對鋼軌施加1?3℃/s的加速冷卻操作，在該熱處理操作后，再利用鋼軌熱處理余熱，對鋼軌表面噴涂熱熔鋅液。本發明得到的鋼軌表層富含耐蝕物質鋅層，提高了鋼軌的綜合性能和表層耐蝕性能。鋼軌鋼碳含量為0.3?0.7％，抗拉強度500?900MPa，延伸率≥10％，耐腐蝕性能優異。最終得到的鋼軌表層碳含量為正偏析，脫碳層深度較淺及表層富含耐蝕性能優良的鉻鎳鋁合金材質，以提高鋼軌表層耐蝕和降低脫碳層深度。本發明尤其適用于耐腐蝕高速鐵路鋼軌的生產之中。

技術領域

本發明設計高速鋼軌生產方法領域，尤其是一種耐腐蝕高速鐵路鋼軌生產方法。

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

本發明所要解決的技術問題是提供一種提高鋼軌表層鉻鎳鋁碳成分，并利用滲鉻和滲碳原理，提高鋼軌表層耐蝕性能和防脫碳能力的耐腐蝕高速鐵路鋼軌生產方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：耐腐蝕高速鐵路鋼軌生產方法，利用鋼軌軋制的軋制余熱，對鋼軌施加1-3℃/s的加速冷卻操作，在該熱處理操作后，再利用鋼軌熱處理余熱，對鋼軌表面噴涂熱熔鋅液。

進一步的是，對鋼軌表面噴涂熱熔鋅液的噴涂厚度為0.1-0.5mm。

進一步的是，對鋼軌表面噴涂熱熔鋅液的噴涂溫度為400-600℃。

進一步的是，所述鋼軌的基體化學成分質量百分比分別為：C含量為0.1-0.9％、Si含量為0.1-0.8％、Mn含量為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。

進一步的是，所述鋼軌在澆鑄時的澆鑄方式為：采取低S的入爐鐵水，采取高堿度精煉渣，并且全程保護澆注。

進一步的是，所述澆鑄過程中所使用的增碳劑為無煙煤和低N合金。

進一步的是，所述鋼軌在澆鑄時的LF加熱過程中，使用發泡劑從而防止與空氣接觸以及防止吸入過多的N。

進一步的是，所述鋼軌在澆注后得到的鑄坯進入緩冷坑進行緩冷。

進一步的是，所述鋼軌在澆鑄經加熱奧氏體均勻后，利用≥18MPa的高壓水槍進行全斷面高效除磷。

進一步的是，鋼軌軋制方法為萬能軋制法。