[发明专利]一种高硬度热处理钢轨专用钢材

说明书

技术领域

本发明涉及一种高硬度热处理钢轨专用钢材，属于冶金工业生产的金属材料领域。

背景技术

随着铁路运输事业向高速、重载方向的不断发展，对钢轨的性能也相应提出了越来越高的要求。速度的提高要求高的轨面平顺度。重载加速了钢轨的侧磨、垂直磨耗和波浪磨耗。无论是高速还是重载都要求强韧性更高的钢轨材质，以提高钢轨的使用性能。

包钢在立足国内市场的同时，努力开拓国际钢轨市场，积极参与国际竞标。包钢与沙特签订了出口54E1热处理钢轨合同，此批钢轨用于利雅得轻轨曲线段。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足沙特利雅得轻轨项目曲线工程要求的高硬度热处理钢轨专用钢材。

本发明的钢材成份组成，其化学成分按重量百分比包括：C：0.70～0.82%、Si：0.13～0.60%、Mn：0.65～1.25%、Cr：≤0.15%、P：≤0.025%、S：≤0.030%和Al：≤0.004%；

热处理温度控制：钢轨轨头圆角温度为980～1020℃，钢轨轨头踏面温度为920～940℃；

钢材的气体含量（质量比）H≤2.5ppm（液态）、O≤20ppm、N≤100ppm；

所述钢材热处理后，获得全细珠光体组织，力学性能：抗拉强度≥1175MPa，伸长率≥9%，轨头踏面硬度：350～390HBW。

本发明优点是：钢材成份设计合理，通过热处理，可使钢轨硬度提高，能够满足此批沙特钢轨曲线工程的要求。

附图说明

图1为钢轨横断面硬度试验图。

具体实施方式

包钢出口沙特的54E1热处理钢轨，经过科技人员工作经验和在25kg真空感应炉试验，设计出钢种的成分范围如表1所示。

表1  钢种的成分设计，w%

CSiMnCrPSAl0.70～0.820.13～0.600.65～1.25≤0.15≤0.025≤0.030≤0.004

工艺流程为：转炉冶炼→ＬＦ炉精炼→VD炉精炼→连铸（铸坯规格为280mm×380mm）。

工业试生产了15炉钢，具体的工艺参数控制如下：

１）转炉生产

转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表2所示。

表2　转炉出钢的成分及温度