[发明专利]低碳无碳化物贝氏体钢及其制造方法和其在钢轨中的应用

权利要求书

1.一种无碳化物低碳贝氏体钢，其金相组织为贝氏体和马氏体构成的复相组织，其中的贝氏体组织体积分数为20-50％，无碳化物；该低碳贝氏体钢含有的化学元素及其质量百分比为：0.10-0.22％的C、0.9-1.6％的Si、1.7-2.4％的Mn、0.2-1.0％的Cr、0.01-0.15％的V、小于0.012％的P、小于0.015％的S，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的无碳化物低碳贝氏体钢，其特征在于含有的化学元素及其质量百分比为：0.14-0.20％的C、1.0-1.4％的Si、1.8-2.3％的Mn、0.3-0.8％的Cr、0.03-0.12％的V、小于0.012％的P、小于0.015％的S，和余量的Fe及不可避免的杂质。

3.权利要求1所述20Mn2SiCrV无碳化物低碳贝氏体钢在钢轨中的应用。

4.一种权利要求1所述无碳化物低碳贝氏体钢的生产方法，该方法包括如下步骤：

(1)冶炼：经过转炉或电炉冶炼—炉精炼—真空脱气—连铸—轧制—缓冷，得到含有下述重量百分含量化学元素的连铸钢坯：0.10-0.22％的C、0.9-1.6％的Si、1.7-2.4％的Mn、0.2-1.0％的Cr、0.01-0.15％的V、小于0.012％的P、小于0.015％的S，和余量的Fe以及不可避免的杂质；

(2)轧制：将上述连铸钢坯经过加热-开坯-粗轧和精轧；

(3)在线控冷，将精轧后的钢坯进行在线控冷，将钢坯以1-10℃/s的冷速强制冷却至200-350℃，然后以0.01-0.5℃/s的冷速缓慢冷却至室温，得到含有体积分数为20-50％贝氏体组织；

(4)稳定化处理：将上述贝氏体钢坯在在200-350℃温度下保温6-60小时，稳定显微组织，消除残余应力。

5.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：在所述冶炼和炉精炼过程采用高铝质/MgO-C耐火材料，以及石灰CaCO₃/MgCO₃渣料。

6.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述精炼过程控制钢水的P的质量百分比不高于0.01％，H和O含量分别小于2.0ppm和小于20ppm。

7.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述缓冷过程采用在600-700℃保持24-120小时。

8.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中粗轧和万能精轧采用的轧机吨位在900吨以上。

9.如权利要求4所述的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中万能精轧的终止轧制温度是950-860℃。