一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法
2023-04-24 13:02:41 1
一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法
【專利摘要】本發明涉及一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法，其特徵是：用25kg真空感應爐冶煉微合金化貝氏體鋼軌用鋼，其化學成分（wt%）：C:0.20～0.40，Si:0.35～1.60，Mn:0.60～2.0，Cr：0.70～1.80，Ni：0～0.6，Mo：0.20～0.50，Cu：0～0.02，A1:0.03～0.80,?Nb：0.01～0.06，V:0.08～0.20,?RE:0～0.03，S:≤0.015、P:≤0.025,其餘為鐵元素及不可避免的雜質；鋼錠在軋制前進行擴散退火，其熱處理工藝為：鋼錠的加熱速度≤300℃/h，加熱溫度為1200～1280℃，保溫4～6h，爐冷。其優點是：在不改變化學成分、冶煉、軋制工藝的情況下，提高了貝氏體鋼軌用鋼熱軋態的伸長率。
【專利說明】一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法，屬鋼鐵冶金領域。
【背景技術】
[0002]塑性是鋼的重要力學指標，一般用靜拉伸時的伸長率和斷面收縮率來表示。在TB/T3276-2011《高速鐵路用鋼軌》中，伸長率A和抗拉強度Rm、軌頭頂面中心線硬度HBW —起作為鋼軌必須檢測的力學性能指標，足見其重要性。
[0003]一般改變鋼塑性的途徑是:在提高均勻塑性的同時，儘量避免或推遲微孔坑的形成。細化晶粒可以減弱應力集中，推遲孔坑或微裂紋的形成，提高伸長率。鋼中第二相粒子常常通過本身斷裂，或者與基體的界面開裂，形成誘發微孔坑的部位，所以為改善塑性，鋼中的第二相應為球狀、細小、均勻、彌散的分布。
[0004]鋼錠在凝固過程中溶質再分布，凝固後合金元素分布不均勻，會產生枝晶偏析，經常用擴散退火來減輕或消除枝晶偏析。
[0005]擴散退火又稱均勻化退火，它是將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱至略低於固相線的溫度下長時間保溫，然後緩慢冷卻以消除化學成分不均勻現象的熱處理工藝。其目的是消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產生的枝晶偏析及區域偏析，使成分和組織均勻化。
[0006]有文獻報導對空冷貝氏體鋼5Cr3Mo2VNb進行擴散退火，可減輕其晶內成分偏析，使組織均勻，強度與韌性明顯提高，但沒有提到對伸長率的影響。(擴散退火對鑄造空冷貝氏體鋼組織與性能的影響[J]，金屬熱處理，1999,7:7-10) [0007]另一文獻報導鍛前高溫擴散對2.25Cr-lMo-0.25V鋼鍛後縱向力學性能的影響，合金元素Cr、Mo的偏析程度隨鍛前高溫擴散保溫時間的增加而降低；鍛比較小時，縱向屈服強度、縱向衝擊韌性隨保溫時間的增加同時增大；鍛造比達到某一數值後，縱向屈服強度、縱向衝擊韌性不再隨保溫時間規律性變化；鍛前高溫擴散保溫時間對縱向抗拉強度基本無影響。同樣該文獻沒有提到鍛前高溫擴散對該鋼伸長率的影響。(鍛前高溫擴散對低合金鋼力學性能影響的試驗研究[J]，塑性工程學報，2007，14(2):64-68)
【發明內容】
[0008]本發明的目的是針對上述研究內容的局限性，提供一種一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法，其目的是在不改變化學成分、冶煉、軋制工藝的情況下，提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態的伸長率。
[0009]為解決上述問題，本發明採用的技術方案是:
[0010](I)用25kg真空感應爐冶煉微合金化貝氏體鋼軌用鋼，其化學成分(wt%):C:0.20 ?0.40，S1:0.35 ?1.60,Mn:0.60 ?2.0,Cr:0.70 ?1.80,N1:0 ?0.6,Mo:0.20 ?
0.50，Cu:0 ?0.02，A1:0.03 ?0.80，Nb:0.01 ?0.06，V:0.08 ?0.20，RE:0 ?0.03，S: ( 0.015、P: ( 0.025，其餘為鐵元素及不可避免的雜質；[0011](2)鋼錠在軋制前進行擴散退火，其熱處理工藝為:鋼錠的加熱速度≤3000C /h,加熱溫度為1200?1280°C，保溫4?6h，爐冷。
[0012]本發明的有益效果是:在不改變化學成分、冶煉、軋制工藝的情況下，提高了貝氏體鋼軌用鋼熱軋態的伸長率。
【具體實施方式】
[0013]採用25kg真空感應爐冶煉3種不同成分的微合金化貝氏體鋼軌用鋼6爐，每種成分2爐。表I為本發明中貝氏體鋼軌用鋼的化學成分。
[0014]選3種不同成分的鋼錠各I爐進行擴散退火，其熱處理工藝為:鋼錠的加熱速度2000C /h，加熱溫度為1250°C，保溫5h，爐冷。
[0015]採用相同的軋制工藝軋鋼，軋制工藝為:鋼錠的加熱速度200°C /h，加熱溫度為1250°C，初始成型溫度為1200°C，終成型溫度930°C;終軋厚度為21mm，軋後空冷至室溫。其6爐鋼的軋態力學性能如表2所示。
[0016]表I為本發明中貝氏體鋼軌用鋼的化學成分
[0017]
【權利要求】
1.一種提高貝氏體鋼軌用鋼熱軋態伸長率的工藝方法，其特徵是: (1)用25kg真空感應爐冶煉微合金化貝氏體鋼軌用鋼，其化學成分(wt%):C:0.20-·0.40，S1: 0.35 -1.60，Μη:0.60 -2.0，Cr:0.70 -1.80，N1:0 -0.6，Μο:0.20 -0.50，Cu:·0-0.02，Α1:0.03-0.80, Nb:0.01 -0.06，V:0.08 -0.20，RE:0 -0.03，S: - 0.015,P: 0.025，其餘為鐵元素及不可避免的雜質； (2)鋼錠在軋制前進行擴散退火，其熱處理工藝為:鋼錠的加熱速度<300°C /h，加熱溫度為1200-1280°C，保溫4-6h，爐冷。
【文檔編號】C22C38/58GK103436663SQ201310346999
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月9日 優先權日:2013年8月9日
【發明者】楊維宇, 何建中, 賀景春, 李智麗, 劉巖軍, 劉莉, 靳燕, 高峰, 李文亞 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司