[發(fā)明專利]一種鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910885356.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN110592478B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奚艷紅;夏政海;吳俊平;方磊;張儀杰;姜在偉;于生;劉心陽;王思聰;李慶春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/06;C21C1/02;C21C5/35;C21C7/064;C21C7/10;C21D8/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼及其制造方法，通過合理的化學(xué)成分配比，優(yōu)化C、Mn、P、S元素的加入量，同時(shí)根據(jù)碳當(dāng)量的上限值，合理添加其他合金元素，保證鋼板耐腐蝕性的同時(shí)確保具有優(yōu)異的焊接性能以及高強(qiáng)韌性。其制造方法采用先進(jìn)的軋制控制技術(shù)，細(xì)化了奧氏體和鐵素體的晶粒度，得到均勻了內(nèi)部組織。合理布置除磷設(shè)備，優(yōu)化軋制除磷過程中的除磷工藝，采用粗軋除鱗4道次，精軋第1道次除鱗，精軋除鱗與粗軋除鱗時(shí)機(jī)隔開的除磷制度，保證了鋼板表面的潔凈度。使鋼的表面質(zhì)量優(yōu)異、內(nèi)部質(zhì)量純凈度高，同時(shí)產(chǎn)品規(guī)格覆蓋范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐候鋼，具體涉及一種鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)外使用的鐵路用耐候鋼都是通過添加大量的Cu、P、Cr、Ni、Mo等耐蝕合金元素來獲得高耐候性能。并且，隨著鐵路車速的提高，轉(zhuǎn)向架設(shè)備的更新?lián)Q代，當(dāng)前鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼性能已不滿足客戶的使用要求，具體存在以下問題亟待解決：1、各個(gè)化學(xué)元素配比需根據(jù)當(dāng)前鐵路轉(zhuǎn)向架的使用環(huán)境(如低溫環(huán)境下使用、車速較高、路況復(fù)雜等等)進(jìn)行優(yōu)化完善。在不影響耐候性能的前提下，降低對(duì)低溫韌性有害的元素含量，減少合金含量的使用比例，提升焊接性能。2、鋼板表面質(zhì)量較差，存在一定的水波紋，不利于客戶后續(xù)下料表面加工處理。3、鋼板內(nèi)部組織質(zhì)量普遍不高，如對(duì)晶粒度、夾雜物、帶狀組織等未做相關(guān)要求。

近年來，也產(chǎn)生不少針對(duì)耐候鋼的創(chuàng)新，例如，申請(qǐng)?zhí)枮?01811093095.0 的中國專利，公開了一種高韌性高耐候鋼及其制備方法。該發(fā)明優(yōu)化鋼的化學(xué)成分、限定了C/N比和Ni/N比以及改進(jìn)了工藝步驟來提高鋼基的強(qiáng)韌性，增強(qiáng)鋼基的抗腐蝕性。申請(qǐng)?zhí)枮?01810997433.7的中國專利，公開了一種低屈強(qiáng)比高強(qiáng)耐候鋼及其生產(chǎn)方法。該發(fā)明通過成分設(shè)計(jì)和控軋控冷工藝，保證了鋼材的耐蝕性能，得到細(xì)小均勻的鐵素體+貝氏體+珠光體組織，提高了鋼的強(qiáng)韌性和抗震性。但是這些創(chuàng)新并未能解決鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼，該耐候鋼具有高強(qiáng)韌性、高耐腐蝕和良好的焊接性能，并且表面質(zhì)量優(yōu)異、內(nèi)部質(zhì)量純凈度高，同時(shí)產(chǎn)品規(guī)格覆蓋范圍廣。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼的制造方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：C：0.065～0.075％、Si：0.20～0.40％、Mn：0.80～1.25％、P：＜0.030％、 S：＜0.010％、Cr：0～0.30％、Ni：0～0.40％、Cu：0～0.40％、V：0～0.04％、Ti：0～0.020％、以及Al：0或0.010～0.050％；余量為Fe和雜質(zhì)；該鋼的碳當(dāng)量CE＜0.45，金相組織為以細(xì)小的鐵素體為基體、均勻分布珠光體的混合組織。

該鐵路轉(zhuǎn)向架用耐候鋼合金成分的設(shè)計(jì)原理是：

C是間隙強(qiáng)化元素，對(duì)鋼的間隙強(qiáng)化作用顯著，是提高鋼板強(qiáng)度最有效的元素，但C元素可以增大鋼材在腐蝕環(huán)境下的微區(qū)電位差，添加較多的C對(duì)鋼的耐腐蝕性能不利，影響鋼的焊接性能、沖擊韌性等。包晶鋼的成分設(shè)計(jì)易導(dǎo)致鋼板表面裂紋的特點(diǎn)，應(yīng)避開包晶鋼成分設(shè)計(jì)區(qū)間。較低的C含量又容易導(dǎo)致強(qiáng)度偏低，需根據(jù)鋼板的強(qiáng)度級(jí)別，對(duì)C元素含量的下限值予以控制。

Mn在鋼中起到相變強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化的作用，同時(shí)具有提高奧氏體再結(jié)晶溫度區(qū)間的作用，可提高鋼板強(qiáng)度，但Mn含量太高，易形成MnS偏析，導(dǎo)致低溫沖擊韌性下降。

Cu是提高鋼耐腐蝕性能最主要、最普遍的合金元素，但是Cu元素容易在晶界富集，容易引起銅脆，導(dǎo)致鋼板表面產(chǎn)生碎裂紋，影響鋼板表面質(zhì)量。

Ni能降低鋼在低溫時(shí)的韌性轉(zhuǎn)變溫度，并能強(qiáng)化鐵素體并細(xì)化珠光體。實(shí)現(xiàn)鋼板再較低溫度下具有良好的沖擊韌性。同時(shí)可以減輕Cu元素引起的銅脆現(xiàn)象。