[发明专利]一种用于制造行车车轮的锻件钢钢水及其冶炼方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种用于制造行车车轮的锻件钢钢水及其冶 炼方法。

背景技术

行车车轮在运行过程中，车轮与钢轨之间发生激烈磨损，要求车轮踏面具有高硬 度、高强度及良好的冲击韧性，以提高车轮承载能力、耐磨性、抗疲劳性能和抗冲击性能。为 保证行车车轮钢具有上述性能，要求制造行车车轮的锻件钢材质具有高洁净度、高强高韧 性及良好的耐磨耐蚀性。目前所使用的行车车轮钢大多采用65钢、65Mn等高碳钢生产，钢的 硬度、耐磨性较好，但塑韧性相对较差，导致钢的冲击韧性及抗疲劳性能较差，制约了车轮 使用寿命的提高。

目前国内已有关于车轮钢生产方面的专利和研究报道，但大多集中在汽车及火车 用车轮钢方面，如武汉钢铁集团公司申请的专利“420MPa级汽车车轮用钢及其生产方法”， 钢的化学成分为：C0.05-0.09wt%，Si≤0.15wt%，Mn0.50-0.90wt%，P≤0.020wt%，S≤ 0.008wt%，Nb0.010-0.025wt%，生产工艺包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、板坯轧制等步骤， 所生产的车轮钢具有良好的加工成型性能；北京科技大学申请的专利“一种含Nb高速列车 车轮钢的生产方法”，钢的化学成分为：C0.40-0.70wt%，Mn0.70-0.80wt%，Si0.30- 0.60wt%，Nb0.015-0.110wt%，Cr0.20-0.35wt%，P≤0.020wt%，S≤0.015wt%，通过冶炼和 铸造工艺得到的高速列车车轮钢具有下列性能，抗拉强度为740-900MPa，屈服强度为450- 570MPa，断后伸长率为15-25%，低温冲击功(Akv)为15-20J；鞍钢股份有限公司申请的专利 “一种汽车车轮用钢及其生产方法”，钢的化学成分为：C0.07-0.10wt%，Si0.15-0.30wt%， Mn1.30-1.60wt%，P≤0.020wt%，S≤0.005wt%，采用转炉冶炼、RH精炼、板坯连铸及板坯轧 制工艺生产，所生产的钢板强度高，焊接性能好。目前国内专利和论文检索尚无涉及用于制 造行车车轮的锻件钢钢水及其冶炼方法的研究报道。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于制造行车车轮的锻件钢钢水；第二目的在于 提供所述的用于制造行车车轮的锻件钢钢水的冶炼方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的用于制造行车车轮的锻件钢钢水具有下 列重量百分比的化学成分：C0.32～0.38wt%、Si1.10～1.30wt%、Mn1.10～1.25wt%、Cr 0.20～0.30wt%、Ti0.015～0.030wt%、S≤0.004wt%、P≤0.012wt%、O≤0.0010wt%、H≤ 0.00015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

A、铁水预处理脱硫：将化学成分C4.5-5.0wt%、Si0.30-0.50wt%、Mn0.25-0.50wt%、 P0.090-0.110wt%、S≤0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物的高炉铁水运至KR法铁水 预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2200-2400mm，按15.0～17.0kg/t_钢的 量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为8分钟；搅拌结束后进行扒后渣操 作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；预处理后铁水成分控制为：C4.5-4.8wt%、 Si0.30-0.50wt%、Mn0.25-0.50wt%、P0.090-0.110wt%、S≤0.004wt%，其余为Fe及不可 避免的不纯物；