[发明专利]一种直接冷弯成型的铁路弹条扣件用钢盘条的生产方法

说明书

本发明公开一种直接冷弯成型的铁路弹条扣件用钢盘条的生产方法。铁水脱硫预处理将硫含量控制在≤0.002％，Ti含量控制在≤0.03％；双渣法转炉炼钢，转炉冶炼终点P≤0.080％，钢水温度1600～1650℃；LF终点钢水硫含量控制在≤0.006％；VD破空后弱吹氩气15分钟以上；连铸钢水过热度小于30℃；拉速0.65～0.71m/s，铸坯在预热段加热温度小于750℃，一加热段温度900～970℃，二加热段温度1060～1100℃，均热段温度1000～1060℃，在炉时间小于110分钟；精轧温度800～890℃，吐丝温度810～860℃，辊道速度0.17～0.40m/s，保温罩全部关闭，风机和下部百叶全部关闭。

技术领域

本发明属于盘条生产技术领域，涉及一种直接冷弯成型的铁路弹条扣件用弹簧钢盘条的生产方法。

背景技术

根据国务院《中长期铁路网规划》，国家将大规模建设高速铁路客运专线，未来客运专线营运里程达到1.2万公里以上。随着高速铁路的建设，对铁路弹条钢的需求也日益加大。

高速铁路扣件在使用时要承受多种形式的应力，易发生变形和破坏，因此要求钢具有较高的纯净度和均匀性，以保证弹条具有高的弹性极限、屈服极限和疲劳寿命，确保火车运行的稳定性和安全。

高速铁路扣件在生产的过程中不经过拉拔直接冷弯成型，因此对盘条原料的组织和性能要求较高。与此同时，为了保证弹条扣件疲劳寿命达到500万次的要求，对盘条原料的表面质量要求也极为苛刻，盘条表面存在裂纹、叠等缺陷均会影响成品弹条的疲劳寿命。

题为“高速铁路弹条用钢在南钢的生产实践”的会议论文(作者为张妍等，2009年高品质特殊钢技术与市场论坛)公开了一种生产铁路弹条扣件的盘条原料生产工艺：100t电炉→100tLF→VD→连铸150mm×150mm方坯→连铸坯抛丸、探伤、修磨→步进梁式加热炉加热→高速线材轧制→斯太尔摩风冷线控冷→检查、检验→包装、入库。该工艺采用电炉冶炼和小方坯一火成材工艺生产。电炉冶炼能源消耗大，而且一火成材的总压缩比小，会影响钢的组织致密，不利于夹杂物的细化，疲劳性能差。

专利CN 102162068A“一种弹簧钢及其制造和热处理方法”、题名为“弹簧钢38Si7的研制与开发”(作者：吴朝兵，孙光涛，2007年中国钢铁年会论文集)、“铁路弹条用水淬弹簧钢38Si7的开发及应用”(作者：翟正龙，李丰功等；《特殊钢》，2001年第22卷第4期)的论文中所公开的弹簧钢盘条的生产工艺也都是采用电炉冶炼，能源消耗大。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种铁路扣件弹条用弹簧钢盘条的生产方法，通过铁水脱硫预处理、转炉双渣冶炼、LF精炼、VD真空脱气、大方坯连铸、连轧开坯、步进式加热炉加热和高速线材控轧控冷工艺设计，所生产的弹簧钢盘条纯净度高、钢质均匀，盘条组织和力学性能优异，表面质量良好，制成弹条扣件疲劳寿命达1000万次以上。

具体的技术方案是：

本发明中涉及的铁路弹条扣件用钢盘条的生产工艺如下：铁水脱硫预处理→钢水冶炼→LF→VD→连铸→连轧开坯→抛丸、探伤、修磨→加热→轧制→控冷→检查、检验→包装、入库。

每道工序主要的工艺参数如下：

(1)铁水脱硫预处理要求通过铁水脱硫预处理将铁水中的硫含量控制到0.002％以下，铁水中的Ti含量控制在≤0.03％；

(2)采用双渣法转炉炼钢，降低钢液磷含量。转炉冶炼终点要求P≤0.080％，转炉出钢使用低磷锰铁粒、低Al低Ti的专用硅铁、低碳铬铁进行脱氧、合金化；转炉终点钢水温度1600～1650℃；钢包使用无铝的专用罐，避免Al₂O₃夹杂物生产；