[发明专利]一种铁路制动梁材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种铁路制动梁新材料的制备方法,申请人暂将此种材料命名为XWQ470E,新材料成分为,C：0.12～0.20，Si：0.25～0.35,Mn：1.20～1.50,P≤0.020,S≤0.010,Cr：0.20～0.30,Ni：0.30～0.55,Mo≤0.20，V：0.08～0.14，Al：0.015～0.035，Nb：0.015～0.030，Ce：0.001～0.03;连铸拉矫工序中,连铸坯矫直温度控制在930℃‑950℃；正火温度920±20℃，保温40分钟，随后空冷冷却；回火温度480±30℃。本发明采用全新的成分设计及生产工艺，经热切分、拉制、整形而成，制造工艺性好、质量稳定。成分设计过程中，添加了镍、铌、钒、稀土等合金元素，提高了材料的整体强韧性能、焊接性能、耐磨性能，达到了良好的应用效果。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其适用于交通工具上使用的材料，具体为一种铁路制动梁材料的制备方法。

背景技术

随着铁路货车的提速、重载、及新型货车的开发，新车型对起刹车、平衡作用的制动梁要求越来越严格，原有的滑槽式滚动制动梁轴瓦焊接易变形、尺寸散差大，因而危及列车行车安全。为此，设计研发了提速、重载、及新型货车制动梁材料。

现行货车制动梁用钢材料，在生产、使用过程中会出现如下问题：

(1)疲劳极限较低，无法保证提速、高速条件下的安全行车；

(2)材料轧制后容易出现表面裂纹；

(3)材料热切分成型后性能指标偏低。

发明内容

本发明目的在于克服以上的不足，提供一种强韧性能好、焊接性能好、耐磨性能好、安全性高的铁路制动梁材料及其制备方法。本发明采用全新的成分设计及生产工艺，经热切分、拉制、整形而成，制造工艺性好、质量稳定。成分设计过程中，添加了镍、铌、钒、稀土等合金元素，提高了材料的整体强韧性能、焊接性能、耐磨性，达到了良好的应用效果。

本发明通过以下技术方案实现此种铁路制动梁材料制备方法：

一种铁路制动梁材料，其特征在于其成份(Wt.％)为：C：0.12～0.20，Si：0.25～0.35,Mn：1.20～1.50,P≤0.020,S≤0.010,Cr：0.20～0.30,Ni：0.30～0.55,Mo≤0.20，V：0.08～0.14，Al：0.015～0.035，Nb：0.015～0.030，Ce：0.001～0.03，其余量由铁及不可避免的杂质组成。

铁路制动梁材料的制备方法，包括以下工艺步骤：

(1)电炉冶炼：

原料由铁水、生铁块、废钢组成，不得使用渣钢，按比例配入含镍生铁；热装铁水冶炼时，铁水比例≥70％。出钢温度≥1640℃，出钢时向钢包内加入少量硅锰、中碳锰铁、高碳铬铁合金；根据转炉钢水残锰、残铬含量以及合金实际加入量，确保到LF精炼炉的钢水化学成分达到上述要求；出钢1/5时加入铝锭进行脱氧，然后依顺序加入硅锰、中锰、高铬合金及造渣材料。

(2)钢包精炼

钢包入LF炉加热过程中，加入适量萤石进行调渣；精炼期以硅铁粉和碳化硅扩散脱氧，加入部分铝粒进行辅助脱氧，碳粉保持气氛，保证白渣时间≥30分钟，精炼渣流动性好，强化扩散脱氧；第二样分析出来后，加入钒铁、铌铁、镍板将成分调整到目标值，当钢液成分、温度达到目标要求后，喂入Ca-Fe线进行终脱氧和夹杂物变性。

(3)真空脱气精炼

入罐开始抽真空，真空度≤40Pa，真空保持时间≥30min，破空前20秒将氩气流量调到最小，及时添加碳化稻壳，保证钢水不裸露，通过测温，确定软吹时间，要求≥30min，软吹结束后测温取样，成分、温度合适后吊包上台连铸。

(4)连铸