[發明專利]一種微合金車軸鋼的制備方法

在審

• 申請號: 202011374062.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112779465A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 俞杰;楊世釗;朱天浩;江宏亮;周湛
• 申請（專利權）人: 江蘇聯峰能源裝備有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/58;C21D1/18;C21D6/00;C22C33/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董成

本發明公開了一種微合金車軸鋼的制備方法，涉及鋼材制備技術領域，具體為一種微合金車軸鋼的制備方法，所述車軸鋼化學成分為：以百分含量計，包括0.3%?0.55%的C，0.5%?0.9%的Cr，0.15%?0.0.35%的Mo，0.04%?0.50%的Ti，0.02%?0.06%的V，7%?12%的Mn，0.18%?0.39%的Si。該微合金車軸鋼的制備方法，通過在對車軸鋼熔煉時，加入C、Cr、Mo、Ti、V、Mn、Si等金屬，提高車軸鋼的韌性與強度，同時使車軸鋼中含有部分S，改善切削的加工性，便于對車軸鋼進行成型切削，另外使車軸鋼中含有部分V，V在鋼中主要通過形成碳氮化物來影響鋼的組織與性能，V顆粒大部分在先共析鐵素體內彌散析出，在珠光體內的鐵素體區也有析出，因此析出相的沉淀強化作用可同時強化鐵素體和珠光體。

技術領域

本發明涉及鋼材制備技術領域，具體為一種微合金車軸鋼的制備方法。

背景技術

車軸鋼用于制造鐵路機車和車輛車軸的專業用鋼。車軸受力和車軸鋼的性能要求車軸是承受機車、車輛質量的關鍵部件，在運行中承受旋轉彎曲和沖擊等多項復雜應力，疲勞裂損是其主要破壞形式。因而要求車軸鋼具有足夠的強度和韌性，并且對可以成為車軸裂紋源的各種冶金缺陷的要求十分嚴格。

列車車軸，是列車運行十分重要的關鍵部件，直接決定列車的運行速度和運輸安全。在高速行駛過程中，列車車軸承受車身自重的同時，還受到巨大的扭轉。近年來，隨著我國高速列車運行速度的大幅提升，對列車車軸的綜合性能，提出了更高的要求，給列車車軸的生產提出了嚴峻挑戰，尤其是寒帶地區，氣溫≤-40℃的沖擊韌性不足，使得列車在寒帶地區的運行危險性增加，同時現有車軸鋼硬度較高，在生產后，不利于對車軸進行成型加工，此外，現有車軸鋼制備步驟繁瑣，制作費時費力，為此我們提出一種微合金車軸鋼的制備方法以解決上述提出的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種微合金車軸鋼的制備方法，具有提高車軸鋼的強度與韌性、降低生產成本等優點，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種微合金車軸鋼的制備方法，所述車軸鋼化學成分為：以百分含量計，包括0.3％-0.55％的 C，0.5％-0.9％的Cr，0.15％-0.0.35％的Mo，0.04％-0.50％的Ti，0.02％-0.06％的V，7％-12％的Mn，0.18％-0.39％的Si，其余為Fe和不可避免的雜質，各組分與雜質百分數之和為100％。

優選的，所述車軸鋼還包括含量小于0.2％含量的Ni以及0.02-0.06％含量的AI和含量小于0.3％含量的Cu。

優選的，所述雜質包括含量小于0.025％的P，小于0.15％含量的S，0.0002％含量的H，0.0025％的O，0.006％含量的N。

一種微合金車軸鋼的制備方法，包括以下操作步驟：

電爐熔煉：將車軸鋼原料導入電爐中，對金屬進行初步熔煉，并向金屬熔池供應能量，使金屬液和熔渣產生運動，以改善冶金反應的動力學條件，煉鋼時通過工具將金屬熔煉時產生的廢渣排出，通過置于爐底的噴嘴將N2、 Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化；

二次冶金：將煉鋼爐(轉爐、電爐等)中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉，初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化，精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進行成分微調等；

鋼液攪拌除雜：爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌，對鋼液進行脫硫處理以及使夾雜物上?。?/p>

鋼液喂絲與預合金化：按照車軸鋼內金屬含量，向鋼液內部加入金屬絲 (如Cr絲、Mo絲、Ti絲等)；