[發明專利]鎳微合金化貝氏體轍叉用鋼的生產方法

在審

• 申請號: 202211616335.7
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115961207A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 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;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/46;C22C33/04;B21B1/085;C21D9/04
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 李紅蕭;陳黎明

本發明公開了一種鎳微合金化貝氏體轍叉用鋼的生產方法，轍叉用鋼按質量百分比計包含0.16～0.35％的C、0.30～0.70％的Ni、1.00～1.80％的Cr，所述方法包括以下步驟：S1，對冶煉、澆鑄后獲得的鋼坯加熱至1250～1300℃；S2，對加熱后的鋼坯進行軋制；S3，利用余熱對軋制或鍛造后獲得的轍叉用鋼進行熱處理，所述熱處理的冷卻速率為5～15℃/s，終冷溫度為200～250℃；S4，對冷卻后的轍叉用鋼進行回火。本發明的方法能夠通過在貝氏體轍叉中添加Ni和Cr合金化，提高貝氏體轍叉的韌性，特別是低溫韌性，以及耐蝕性。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種鎳微合金化貝氏體轍叉用鋼的生產方法。

背景技術

轍叉是鐵路軌道結構的重要組成部件，是機車車輛的車輪從一股道轉入另一股道，通過鋼軌交叉點的特殊設備。在機車通過轍叉時，轍叉將受到巨大的車輪沖擊載荷，工作條件極為苛刻。轍叉承受來自車輪載荷的沖擊，除了靜載荷的增加外，還是鐵軌上承受最大動載荷的地方。而在鐵軌和道岔上動載荷是靜載荷的2～5倍。因此，轍叉對材料的性能要求極為嚴格。

已有貝氏體鋼軌均采用低碳(碳含量：0.15～0.25％)設計，輔以適量的Si、Mn、Cr、Ni、Mo等元素，在空冷條件下獲得無碳化物貝氏體或B/M復相組織。同時，通過中溫回火，使鋼軌獲得良好的強韌性匹配。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鎳微合金化貝氏體轍叉用鋼的生產方法，通過在貝氏體轍叉中添加Ni和Cr合金化，提高貝氏體轍叉的韌性，特別是低溫韌性，以及耐蝕性。

為了解決上述技術問題中的至少一項，本發明采用以下技術方案：

依據本發明，提供一種鎳微合金化貝氏體轍叉用鋼的生產方法，所述轍叉用鋼按質量百分比計包含0.16～0.35％的C、0.30～0.70％的Ni、1.00～1.80％的Cr，所述方法包括以下步驟：S1，對冶煉、澆鑄后獲得的鋼坯加熱至1250～1300℃；S2，對加熱后的鋼坯進行軋制；S3，利用余熱對軋制或鍛造后獲得的轍叉用鋼進行熱處理，所述熱處理的冷卻速率為5～15℃/s，終冷溫度為200～250℃；S4，對冷卻后的轍叉用鋼進行回火。

依據本發明的一個實施例，按質量百分比計，所述轍叉用鋼的成分為：0.22～0.29％的C，0.70～2.1％的Si，1.50～2.50％的Mn，0.002～0.020％的P，0.002～0.020％的S，1.00～1.80％的Cr，0.10～0.60％的Mo，0.35～0.70％的Ni，0.01～0.15％的V，0.001～0.004％的Al，其余為Fe及不可避免的雜質元素。

依據本發明的一個實施例，步驟S1中，加熱時間控制在200～500min。

依據本發明的一個實施例，步驟S2中，軋制的終冷溫度為900～1050℃，壓縮比為1：4～12。

依據本發明的一個實施例，步驟S3中，熱處理的開冷溫度為740～820℃。

依據本發明的一個實施例，步驟S4中，冷卻后的轍叉用鋼，采用200～400℃溫度回火，回火時間為5～120h。

依據本發明的一個實施例，按質量百分比計，所述雜質元素包含：0.001～0.02％的Sn，0.05～0.15％的Cu和0.01～0.02％的As。

依據本發明的一個實施例，所述轍叉用鋼的氫含量≤1.0ppm，氧含量≤20ppm，氮含量≤60ppm。

依據本發明的一個實施例，澆鑄全程進行保護澆鑄。

依據本發明的一個實施例，采用0.002-0.010％低硫控制的方式進行保護澆鑄。