[發明專利]一種450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 202111492437.8
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114134425B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 胡學文;汪飛;王海波;何博;郭銳;石踐;朱濤;游慧超;文亮;趙虎;孫照陽;錢玉蘋
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/26;B23P15/00;B61F1/08;C21D8/00
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

本發明公開了一種450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼及其制造方法，所述鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼包括以下重量百分比的化學成分：C：0.05～0.08％；Si：0.05％～0.15％；Mn：1.20～1.50％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Nb：0.020～0.030％；Cr：0.10～0.30％；Als：0.020～0.030％；余量為Fe及不可避免的夾雜；本發明提供的冷彎直角型鋼具有良好的成形性能和低溫韌性，并且變形區具有良好的組織和性能均勻性，降低了變形區開裂風險，真正實現高強度、長尺寸、無焊縫的鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼工業化批量制造。

技術領域

本發明屬于鋼鐵技術領域，涉及一種鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼及其制造方法，具體涉及一種450MPa級高強度級別鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼及其制造方法。

背景技術

新一代時速160公里動力集中型鐵路客車在運行速度、車體材質、制造工藝等方面進行全面升級。部分主機廠對長達25m的底架邊梁采用無焊縫連接的直角異形結構，目前國內熱軋槽鋼受生產線最大長度限制無法滿足該設計要求。而傳統的冷彎成形不僅內外弧R角無法滿足尺寸要求，而且450MPa高強度級別下直角變形區產生裂紋風險極大。因此如何進行新一代鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼的材料設計并實現無裂紋制造是一項關鍵技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼及其制造方法，所述鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼鋼帶的強度為450MPa級，具有良好的成形性能和低溫韌性，其變形區組織和性能均勻，降低了變形區裂紋風險，實現高強度、長尺寸(≥30m)、無焊縫、耐低溫的鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼工業化批量制造。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼，包括以下重量百分比的化學成分：C：0.05～0.08％；Si：0.05～0.15％；Mn：1.20～1.50％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Nb：0.020～0.030％；Cr：0.10～0.30％；Als：0.020～0.030％；余量為Fe及不可避免的夾雜，其中，Cr：Si＝1.5～2.5。

所述450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼具有良好的組織均勻性，變形區內外弧的金相組織為鐵素體+貝氏體+少量珠光體組織，鐵素體晶粒度為9.5～10.5級。

所述450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼非變形區的金相組織也為鐵素體+貝氏體+少量珠光體組織，鐵素體晶粒度為9.5～10.5級。

所述450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼變形區與未變形區具備良好的顯微硬度均勻性:180≥HV_{變形區內外弧}≥HV_未變形區≥140。

所述450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼帶鋼的R_eL≥450MPa，R_m≥550MPa，A≥25％，-60℃KV₂≥120J，經過180°D＝0a單倍冷彎后，彎曲試樣外側面沒有裂紋出現。

本發明還提供了所述450MPa級鐵路客車底架邊梁用冷彎直角型鋼的制造方法，包括以下步驟：鐵水預處理深脫硫→轉爐冶煉→LF→連鑄→熱連軋→層流冷卻→卷取→水洗拋丸→縱切→冷熱復合成型→矯直。

鐵水預處理時深脫硫至≤0.005％，并在LF精煉時將各成分調至目標值。

連鑄時投用動態輕壓下，鑄坯檢查、清理，無裂紋狀態下方可投軋。

所述熱連軋步驟中，粗軋累計壓下率≥70％，粗軋開軋溫度1100～1150℃；為減少帶狀組織產生的裂紋風險，奧氏體未再結晶區采用大壓下，熱連軋后三道次總壓下率≥50％，精軋終軋溫度860～900℃。

層流冷卻采用前段冷卻。