Yw35鋼及其應用的製作方法
2023-06-18 01:08:51
專利名稱：Yw35鋼及其應用的製作方法
技術領域：
本發明專利涉及一種在低溫條件下具有高強度及高韌性的無鎳高錳鋼的新鋼種——YW35鋼及其應用。
背景技術：
本發明YW35鋼是針對低溫鋼軌用魚尾板研製的。鋼軌用魚尾板是鐵路的重要配件，技術性能要求嚴格，國內在1993年後執行鐵道部制定的鐵標，TB/T2342.1～4-93，採用B7與YW52鋼製作。
其化學成份為(％)B7鋼C 0.50～0.62、Mn 0.50～0.80、Si 0.15～0.35、P＜0.045、S＜0.050。
這種鋼熱處理後力學性能為B7及YW52鋼抗拉強度бb≥785MPa、屈服強度бs≥520MPa、伸長率δs≥9％、斷面收縮率≥20％、布氏硬度HB 227～338、冷彎角30°完好。
美國標準關於鐵路配件鋼軌用魚尾板鋼規定常溫下技術驗收的力學性能是抗拉強度бb≥690MPa、屈服強度бs≥480MPa、伸長率δs≥12％、斷面收縮率≥28％、冷彎角d＝3a、180°完好。
國內在長期的實踐應用中證明，B7及YW52鋼僅適用於常溫～-20℃的情況下使用，由於我國幅員遼闊，地區溫差變化較大，B7及YW52鋼在低溫條件下易斷裂，所以在鐵路幹線上經常發生斷裂事故，影響了交通的正常運行。目前，由於鐵路的不斷提速，為鋼軌用魚尾板鋼的性能提出了更高的要求，B7及YW52鋼已不再適宜用於日益發展的鐵路配件鋼軌用魚尾板鋼的要求。
發明內容
本發明YW35鋼是以高錳鋼為基礎，在降低碳含量的情況下，加入適量的鉬和微量元素釩、鈮，用以改善鋼的低溫性能，而研製成功的一種適用於我國日益發展的鐵路配件鋼軌用魚尾板鋼要求的新鋼種。
本發明YW35鋼是通過化學成分設計冶煉軋制及熱處理工藝而得到的新鋼種，其特徵在於所說的化學成份為(％)
C 0.32～0.40、Mn 1.10～1.30、Si 0.30～0.50、P＜0.035、S＜0.035、Mo 0.15～0.25、V 0.06～0.20、Nb 0.04～0.07、Cu＜0.20。
熱處理工藝為(1)、加熱首先將經軋制後的單倍尺的魚尾板鋼料裝爐加熱，出爐鋼溫為850～860℃；(2)、淬火衝孔後的夾板鋼進行淬火，水箱水溫為75～85℃，高溫水是為了緩解鋼的淬火馬氏體晶粒粗大，魚尾板鋼淬火入水溫度為830～850℃，淬火時間為40～47秒；(3)、回火及冷卻淬火後的魚尾板由淬火水箱出來時，夾板鋼的溫度為650～690℃，然後在鏈條輸送帶上空冷進行自身回火，當鋼溫降至120℃以下時，可進入冷卻水箱，其水溫不限，出水後鋼溫在50℃以下；本發明YW35鋼可應用於高速鐵路鋼軌用魚尾板。本發明YW35鋼是以高錳鋼為基礎，在降低碳含量的情況下，加入適量的鉬和微量元素釩、鈮，用以改善鋼的低溫性能。經過多處實驗，並利用實驗鋼錠軋制加工成鋼軌用魚尾板，經《鐵道部產品質量監督檢驗中心金屬化學檢驗站》檢測，YW35鋼在+14℃時的力學性能抗拉強度бb≥785MPa、屈服強度бs≥520MPa、伸長率δs≥13％、斷面收縮率≥30％、彎曲角d＝3a、180°良好；YW35鋼在-40℃時的力學性能抗拉強度бb≥720MPa、屈服強度бs≥520MPa、伸長率δs≥13％、斷面收縮率≥30％、彎曲角d＝3a、180°良好、衝擊功Akv(縱向)≥20J。實驗證明YW35鋼產品在常溫、低溫情況下性能良好，是一種適用於我國日益發展的高速鐵路鋼軌用魚尾板鋼要求的新鋼種。
具體實施例方式
本發明YW35鋼是通過化學成分設計冶煉軋制及熱處理工藝而得到的新鋼種，在試製時針對元素的性能組成了三組材料配方，這三組配方的化學成分為(％)(一)、C 0.32、Mn 1.10、Si 0.30、P＜0.035、S＜0.035、Mo 0.15、V 0.06、Nb 0.04、Cu＜0.20。
(二)、C 0.35、Mn 1.20、Si 0.40、P＜0.035、S＜0.035、Mo 0.20、V 0.13、Nb 0.05、Cu＜0.20。
(三)、C 0.40、Mn 1.30、Si 0.50、P＜0.035、S＜0.035、Mo 0.25、V 0.20、Nb 0.07、Cu＜0.20。
每組配方共煉出2支60kg鋼錠，為方便軋制將鋼錠鍛成扁鋼坯進行軋製成鐵路鋼軌用魚尾板直條，再切斷成單倍尺的魚尾板樣品進行熱處理。
選用的熱處理工藝為(1)、加熱首先將經軋制後的單倍尺的魚尾板鋼料裝爐加熱，出爐鋼溫為860℃；衝孔魚尾板鋼進行衝孔，製成鐵路鋼軌用魚尾板；(2)、淬火衝孔後的魚尾板鋼進行淬火，水箱水溫為80℃，高溫水是為了緩解鋼的淬火馬氏體晶粒粗大，魚尾板鋼淬火入水溫度為840℃，淬火時間為43秒；(3)、回火及冷卻淬火後的魚尾板鋼由淬火水箱出來時，魚尾板鋼的溫度為670℃。
本發明YW35鋼經過多次實驗軋制加工成鐵路鋼軌用魚尾板，經送《鐵道部產品質量監督檢驗中心金屬化學檢驗站》檢測，YW35鋼在+14℃時的力學性能抗拉強度бb≥785MPa、屈服強度бS≥520MPa、伸長率δS≥13％、斷面收縮率≥30％、彎曲角d＝3a、180°良好、HB＝230～388；YW35鋼在-40℃時的力學性能抗拉強度бb≥720MPa、屈服強度бs≥520MPa、伸長率δs≥13％、斷面收縮率＝30％、彎曲角d＝3a、180°良好、在-40℃時衝擊功Akv(縱向)≥20J。實驗證明YW35鋼產品在常溫、低溫情況下性能良好，是一種適用於我國日益發展的高速鐵路鋼軌用魚尾板鋼要求的新鋼種。
權利要求
1.一種YW35鋼，是通過化學成分設計冶煉軋制及熱處理工藝而得到的新鋼種，其特徵在於所說的化學成份為(％)C 0.32～0.40、Mn 1.10～1.30、Si 0.30～0.50、P＜0.035、S＜0.035、Mo 0.15～0.25、V 0.06～0.20、Nb 0.04～0.07、Cu＜0.20。熱處理工藝為(1)、加熱首先將經軋制後的單倍尺的魚尾板鋼料裝爐加熱，出爐鋼溫為850～860℃；(2)、淬火衝孔後的魚尾板鋼進行淬火，水箱水溫為75～85℃，高溫水是為了緩解鋼的淬火馬氏體晶粒粗大，魚尾板鋼淬火入水溫度為830～850℃，淬火時間為40～47秒；(3)、回火及冷卻淬火後的魚尾板由淬火水箱出來時，魚尾板鋼的溫度為650～690℃，然後在鏈條輸送帶上空冷進行自身回火，當鋼溫降至120℃以下時，可進入冷卻水箱，其水溫不限，出水後鋼溫在50℃以下；
2.根據權利要求1所述的YW35鋼，其特徵在於YW35鋼可應用於高速鐵路鋼軌用魚尾板鋼。
全文摘要
本發明專利涉及一種在低溫條件下具有高強度及高韌性的無鎳高錳鋼的新鋼種——YW35鋼及其應用。本發明YW35鋼是以高錳鋼為基礎,在降低碳含量的情況下,加入適量的鉬和微量元素:釩、鈮,用以改善鋼的低溫性能,其特徵在於:是通過化學成分設計冶煉軋制及熱處理工藝而得到的新鋼種,其化學成份為(%):C0.32～0.40、Mn1.10～1.30、Si0.30～0.50、P<0.035、S<0.035、Mo0.15～0.25、V0.06～0.20、Nb0.04～0.07、Cu<0.20。這是一種適用於我國日益發展的高速鐵路鋼軌用魚尾板鋼要求的新鋼種。
文檔編號C22C38/26GK1375573SQ0113896
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月28日 優先權日2001年12月28日
發明者宋仁禎, 姜希哲, 陳金昌 申請人:宋仁禎, 姜希哲, 陳金昌