[發明專利]一種含稀土耐低溫耐磨熱處理鋼軌及其制備方法

有效

• 申請號: 201811304944.2
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109402520B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 薛虎東;濤雅;王永明;趙桂英;扎布;董捷;蘇航
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21C7/10;C21C7/06;C21D1/613;C21D8/00;C21D9/04;C21D6/00
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

本發明提供一種含稀土耐低溫耐磨熱處理鋼軌及其制備方法，其中所述所述鋼軌的成分按質量百分比為：C：0.63～0.69％；Si：0.35～0.60％；Mn：0.95～1.20％；P≤0.025％；S≤0.025％；RE：0.0002～0.001％；其余為Fe和不可避免的雜質。本發明制備得到的鋼軌具有很好的耐磨性、低溫韌性，各項性能都優于目前高寒地區鋪設的U71Mn鋼軌，可替代低溫環境條件下鐵路鋪設的U71Mn鋼軌。

技術領域

本發明屬于冶金材料領域，具體涉及一種含稀土耐低溫耐磨熱處理鋼軌及其制備方法。

背景技術

據《中國交通運輸發展》白皮書顯示：截至2016年底中國鐵路營運里程達12.1萬公里，如此高速度增長，鋼軌服役工況環境必然會更加復雜。其中，我國大部分地區冬季寒冷漫長，部分地區冬季氣溫有時低于-40℃。鋼軌長時間在低溫環境下服役可能會出現脆斷問題，直接影響鐵路運輸的安全。這就需要研究并設法提升鋼軌低溫力學性能指標。從鋼軌標準來看，各國對鋼軌鋼的低溫性能沒有具體規定，只有俄羅斯ГОСТР51685-2013標準中有耐低溫鋼軌，但也只對踏面硬度350HB這一級別的鋼軌有低溫技術要求，檢測方法為鋼軌低溫回火后進行沖擊性能測試。目前國內外有關研究鋼軌低溫性能的已公開發表的相關文獻較少，重點關注于高抗拉強度、高踏面硬度鋼軌的研發和線路鋪設應用。一些研究學者對鋪設在青藏鐵路的U71Mn鋼軌進行低溫力學性能檢驗，研究表明，常溫下，U71Mn鋼軌硬度平均值為275HB，抗拉強度值為930MPa，低溫﹣40℃軌頭U型沖擊值為7J。目前，隨著鐵路運輸量的增加，低溫環境下服役的鋼軌對耐磨性、低溫韌性都提出了新的要求。

這些客觀存在的情況要求鋼軌低溫性能更加突出，特別是高寒地區的運營能力增強，顯著的加大鋼軌在低溫環境條件下工作的性能要求，包括對其踏面硬度、韌性要求更高。此外，鋼軌屬于不可替代型、事關生命安全的工業類產品，是鐵路運輸的重要組成部分和損耗件，經分別就中鐵物資公司的需求量進行統計，國內年鋼軌需求約150萬噸左右。另據統計，國際市場每年穩步增長，市場需求量不斷增長。所以，開發出具有高強耐磨高沖擊韌性鋼軌具有非常重要的生產和經濟意義。

背景技術部分的內容僅僅是發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

針對現有技術存在問題中的一個或多個，在本發明的一個方面，本發明提供一種含稀土耐低溫耐磨熱處理鋼軌，所述鋼軌的成分按質量百分比為：

C：0.63～0.69％；Si：0.35～0.60％；Mn：0.95～1.20％；P≤0.025％；S≤0.025％；RE：0.0002～0.001％；其余為Fe和不可避免的雜質。

優選地，上述鋼軌的成分按質量百分比為：

C：0.64～0.66％；Si：0.45～0.53％；Mn：0.96～1.10％；P≤0.025％；S≤0.025％；RE：0.0006～0.0008％；其余為Fe和不可避免的雜質。

優選地，上述鋼軌組織為鐵素體和珠光體組織，-40℃沖擊功為15-20J。