[发明专利]一种碳锰系列钢轨专用钢材

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳锰系列钢轨专用钢材，属于冶金工业生产的金属材料领域。

背景技术

全世界已经建成并投入运营的高速铁路国家有10个，线路总长6393km：在建高速铁路16条，总长度达到3165km。日本高速铁路设计时速一般为250～260km，实际运营时速为220-240km。法国早期高速铁路设计时速为300km，实际运营时速270-300km，近期修建的北方线和东方线设计时速为350km，实际运营时速己突破300km。西班牙、韩国、中国台湾高速铁路的设计时速都是350km，中国实际运营速度已突破300km。

我国高速铁路钢轨生产已经顺行，但我国钢轨的实物质量与国外先进水平还存在一定差距，主要体现在以下方面：一方面，工艺的稳定性不够，造成钢轨成分稳定性不够，进而影响到质量。另一方面，我国钢轨钢种还比较少，缺乏系列化，钢种开发滞后铁路的发展要求。因此，开发系列化钢轨钢种是我们钢轨生产研发部门的重要工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速铁路使用的强韧性匹配较好的碳锰系列钢轨专用钢材。

本发明的钢材的成分组成为：碳重量百分含量为0.55-0.75%，硅重量百分含量为0.10-0.50%，锰重量百分含量为1.30-1.70%，磷、硫重量百分含量均小于等于0.030%，其余为铁及不可避免的杂质。

所述钢材的力学性能为：抗拉强度：880-1030MPa，伸长率≥10%，硬度：≥270HB。

本发明优点是：成分配比合理，强韧性好，能够满足高速铁路钢轨的要求。

具体实施方式

经过科技人员的专研和在25kg真空感应炉试验，设计出钢水的成分范围如表1所示。

表1  钢水的成分设计，w%

CSiMnPS0.55-0.750.10-0.501.30-1.70≤0.030≤0.030

其余为铁及不可避免的杂质。

工艺流程为：100ｔ转炉冶炼 →100ｔＬＦ炉精炼→100tVD炉精炼  　连铸（铸坯规格为280mm×380mm）。

工业试生产了1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