[發(fā)明專(zhuān)利]一種鐵路扣件用60Si2Mn彈簧鋼及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010742216.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111961981B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃術(shù)明;李秋志;鄭宏偉;呂志華;趙治國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/04
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/34;C22C38/40;C22C38/08;C21D8/06;C21C7/10;C21C7/00
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 常孟

本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵路扣件用60Si2Mn彈簧鋼及其制備方法，彈簧鋼的化學(xué)成分重量百分比為：C：0.56～0.64%，Mn：0.70～1.00%，Si：1.50～2.00%，P≤0.035%，S≤0.035%，Cr≤0.35%，Ni≤0.35%，Al：0.010～0.045%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；制備方法包括BOF冶煉、LF精煉、RH真空脫氣、連鑄、鑄坯緩冷、加熱、除磷、軋制、緩冷工序；LF精煉工序中，通過(guò)在鋼水中添加鋁塊以控制鋁重量百分比含量為0.010~0.045%；RH真空脫氣工序中，在真空處理后通氮?dú)獠⑽逛X線以控制鋁重量百分比含量為0.010~0.045%。本發(fā)明制備的60Si2Mn彈簧鋼棒材表面無(wú)脫碳，且可消除金相組織中的網(wǎng)狀鐵素體，在振幅2mm的試驗(yàn)條件下疲勞壽命達(dá)到500萬(wàn)次以上，使制備的扣件具有良好的加工性能和使用性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彈簧鋼棒材及其制備方法，尤其涉及一種轉(zhuǎn)爐冶煉SiMn系列高疲勞性能彈簧鋼彈條及其制備方法。

背景技術(shù)

為了滿足鐵路提速的要求，對(duì)扣件彈條的疲勞壽命提出了更高的要求，要求扣件彈條在振幅2mm的試驗(yàn)條件下疲勞壽命達(dá)到500萬(wàn)次以上。而圓鋼表面脫碳嚴(yán)重、組織內(nèi)部存在網(wǎng)狀鐵素體及組織粗大等問(wèn)題，常常導(dǎo)致彈條在服役過(guò)程中提前失效。專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)為CN102719759A的專(zhuān)利公開(kāi)了一種高速鐵路扣件用鋼及冶煉生產(chǎn)方法，具體介紹了一種CrMnV系列彈條的制備方法，通過(guò)夾雜物控制以及V微合金化達(dá)到提高彈條疲勞壽命的目的；專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)為CN103468852A的專(zhuān)利公開(kāi)了一種鐵路扣件專(zhuān)用60Si2Mn彈簧鋼熱軋盤(pán)條的生產(chǎn)工藝，通過(guò)夾雜物控制及表面脫碳控制，從而開(kāi)發(fā)出滿足要求的彈條產(chǎn)品，但盤(pán)條在分段之前需進(jìn)行矯直操作，使盤(pán)條表面存在矯直應(yīng)力，從而降低疲勞壽命；專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)為CN108823358A的專(zhuān)利公開(kāi)了一種高硅低氧彈簧鋼的煉制方法，通過(guò)控制夾雜物的尺寸和數(shù)量以滿足彈條500萬(wàn)次疲勞壽命的要求，但整體工藝復(fù)雜，穩(wěn)定性不高；專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)為CN109112246A的專(zhuān)利公開(kāi)了一種直接冷彎成型的鐵路彈條扣件用鋼盤(pán)條的生產(chǎn)方法，通過(guò)連鑄工藝調(diào)整及線材控軋控冷工藝調(diào)整，所生產(chǎn)的彈簧鋼純凈度高、組織均勻性高，但鋼材表面會(huì)存在的脫碳現(xiàn)象，導(dǎo)致疲勞壽命下降。目前還尚未有轉(zhuǎn)爐工藝生產(chǎn)SiMn系列高疲勞性能彈條的制備方法，尤其是采用Al細(xì)化晶粒及控軋控冷抑制脫碳及網(wǎng)狀鐵素體生成的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種表面無(wú)脫碳且內(nèi)部無(wú)鐵素體析出的鐵路扣件用60Si2Mn彈簧鋼；本發(fā)明的第二目的在于提供上述鐵路扣件用60Si2Mn彈簧鋼的制備方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明的一種鐵路扣件用60Si2Mn彈簧鋼，其特征在于：所述彈簧鋼的化學(xué)成分重量百分比為：C：0.56～0.64％，Mn：0.70～1.00％，Si：1.50～2.00％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr≤0.35％，Ni≤0.35％，Al：0.010～0.045％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明還保護(hù)一種鐵路扣件用彈簧鋼棒材60Si2Mn的制備方法，包括BOF冶煉、LF精煉、RH真空脫氣、連鑄、鑄坯緩冷、加熱、除磷、軋制、緩冷工序；所述LF精煉工序中，通過(guò)在鋼水中添加鋁塊以控制鋁重量百分比含量為0.010～0.045％；所述RH真空脫氣工序中，在真空處理后通氮?dú)獠⑽逛X線以控制鋁重量百分比含量為0.010～0.045％。