[發明專利]凍融循環線耐疲勞鋼軌及其生產方法

在審

• 申請號: 202011118179.2
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112195413A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 袁俊;鄒明;鄧勇;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;C21D9/04;E01B5/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 伍云萍

本發明屬于耐疲勞鋼軌技術領域，具體涉及一種凍融循環線耐疲勞鋼軌及其生產方法。針對類似高原等惡劣的地理環境鋼軌的需求，本發明提供一種韌性更高、同時抗接觸疲勞傷損能力更強的凍融循環線耐疲勞鋼軌，成分包括：按重量百分比計，C:0.40～0.70％、Si:0.10～0.70％、Mn:0.30～1.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr≤0.30％、V≤0.15％，余量為Fe和不可避免的雜質。本發明還提供了上述鋼軌的制備方法，經澆鑄、加熱鋼坯奧氏體均勻化、10～20道次的軋制處理后，進行加速冷速和矯直處理。本發明得到的鋼軌抗拉強度≥980MPa，屈服強度≥600MPa，屈強比≥0.6，延伸率≥15％，強度適中，延伸率和韌性高，在川藏鐵路等特殊的地質變化帶來路基不穩定的情況下，本發明鋼軌具有較好的反復受力作用，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于耐疲勞鋼軌技術領域，具體涉及一種凍融循環線耐疲勞鋼軌及其生產方法。

背景技術

目前，鐵路用鋼軌主要是碳含量為0.7～1.1％高碳鋼軌，其主要要求的性能有強度≥880MPa的高強鋼軌以及耐磨性能優良等。但現有的鐵路用鋼軌主要針對的是平原地區，針對高原地區，如川藏鐵路線，由于因其長上坡和長下坡的地形條件、全年溫差和晝夜溫度大等特殊的自然條件，對鋼軌耐疲勞性能提出更高要求。長上坡大牽引力狀態下的高耐疲勞性能和長下坡大制動條件的高耐疲勞性能，最大坡度達到3％。列車在長期的牽引力和制動力條件下，鋼軌表層會形成局部升溫，鋼軌表層金相組織能否具備足夠的穩定性和具有足夠的耐疲勞性能，以及在此條件下曲線鋼軌能否具有足夠的耐疲勞性能。川藏線全年60℃溫差、晝夜35℃溫差的氣候條件，使鋼軌需在拉、壓循環應力條件下具有更高的耐疲勞性能。部分單線雙向行車條件也對鋼軌提出了更高的耐疲勞性能要求。目前，針對川藏線等地理環境惡劣、復雜的線路對鋼軌提出的更高的性能要求，還沒有一種鋼軌能夠完全滿足。本發明擬提供一種針對高原惡劣環境的凍融循環線路耐疲勞性能鋼軌及其生產方法，以彌補市場空缺。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：針對類似高原等惡劣的地理環境鋼軌的需求，提供一種韌性更高、同時抗接觸疲勞傷損能力更強的凍融循環線耐疲勞鋼軌。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：提供一種凍融循環線耐疲勞鋼軌，所述鋼軌的化學成分包括：按重量百分比計，C:0.40～0.70％、Si:0.10～0.70％、Mn:0.30～1.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr≤0.30％、V≤0.15％，余量為Fe和不可避免的雜質。

優選的，本發明所述的凍融循環線耐疲勞鋼軌，化學成分包括：按重量百分比計，C:0.45～0.65％、Si:0.30～0.50％、Mn:0.50～1.00％、P≤0.020％、S≤0.020％、Cr:0.10～0.30％、V:0.04～0.08％，余量為Fe和不可避免的雜質。

其中，上述凍融循環線耐疲勞鋼軌的抗拉強度≥980MPa，屈服強度≥600MPa，屈強比≥0.6，延伸率≥15％。

本發明還提供了一種上述凍融循環線耐疲勞鋼軌的生產方法，包括以下步驟：鐵水預處理～轉爐冶煉～LF+RH精煉～連鑄～鋼坯加熱～鋼軌軋制～熱處理～矯直～探傷～加工。

其中，上述凍融循環線耐疲勞鋼軌的生產方法中，所述的鋼坯加熱溫度為1200～1280℃。

其中，上述凍融循環線耐疲勞鋼軌的生產方法中，所述鋼軌軋制工序中，鋼軌開軋溫度1000～1150℃，終軋溫度≤950℃。

其中，上述凍融循環線耐疲勞鋼軌的生產方法中，所述鋼軌軋制的軋制道次為10～20道次。

其中，上述凍融循環線耐疲勞鋼軌的生產方法中，所述熱處理為將鋼軌按1～3℃/s的冷卻速度從700～800℃冷卻至400～600℃。