[发明专利]一种电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法，所述热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C 0.08％～0.12％、Si 0.20％～0.50％、Mn 1.45％～1.60％、P≤0.020％、S≤0.020％、Nb 0.01～0.03％、V 0.05％～0.07％、Ti 0.006～0.012％，其余为铁和不可避免的微量杂质，控制碳当量≤0.43％。其制备方法包括：铁水预脱硫→转炉冶炼→LF精炼→近终型异形坯保护连铸→BD粗轧‑TM精轧轧机布置型式生产线轧制→检验入库。根据本发明得到的高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢其特征在于屈服强度≥390MPa，‑40℃低温韧性≥37J，能够满足高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的性能要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种高强度耐低温铁路支柱用钢及其制备方法。

背景技术

在电气化铁路中，接触网是铁路电气化工程的主构架，担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备是支柱，用来承受接触悬挂与支持设备的负荷，目前热轧H型钢支柱已基本取代钢筋水泥线杆，因H型钢支柱不仅具有重量轻，强度高，寿命长的优点，而且外形美观，可回收利用，不污染环境。对施工单位来说，施工强度小，速度快，工期短，可以节省大量人力物力，因此是我国未来铁路发展的必然趋势。目前生产的电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢通常为235、345MPa，质量等级为B级，满足20℃常温冲击功要求。但随着我国高速铁路建设和发展需要，高速铁路向寒冷、高寒地区、风沙等地区延伸，这就要求热轧H型钢支柱不仅具有强度高，刚度大，抗弯能力强，还应具有低温韧性好、可焊接性能以及优越的加工性能要求等。

对于我国东北地区及西部风速较大地区的电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢而言，要求其屈服强度达到390MPa、-40℃低温韧性不低于37J。然而，目前的生产方法尚不能满足高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种力学性能良好的高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法。本发明的热轧H型钢强度高、耐低温韧性好、易焊接，屈服强度≥390MPa，-40℃低温韧性≥37J，能够满足高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的性能要求。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢，所述热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C 0.08％～0.12％、Si 0.20％～0.50％、Mn 1.45％～1.60％、P≤0.020％、S≤0.020％、Nb0.01～0.03％、V 0.05％～0.07％、Ti 0.006～0.012％，其余为铁和不可避免的微量杂质，控制碳当量≤0.43％。

本发明还提供上述高强度耐低温电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：

铁水采用KR脱硫，控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.010wt％；

转炉冶炼采用顶底复吹转炉冶炼，造渣方式采用单渣法，在转炉出钢过程中，采用硅钙钡、复合脱氧剂进行脱氧，采用中锰、硅锰、钒氮、铌铁进行合金化；

LF精炼全程底吹氩搅拌，精炼过程中先充分搅拌化渣，用碳化钙、碳化硅、硅钙钡等调整炉渣，造白渣或黄白渣；根据钢种成分需要喂入适量钛铁线，采用终点成分合格后，对钢水进行软吹操作，软吹时间≥8分钟；

在连铸过程中，使用套管式保护浇注工艺，采用近终型异型坯保护浇铸；轧制即得电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢。

进一步地，铁水脱硫所用脱硫剂由石灰粉、萤石等组成，根据铁水原始硫含量加入脱硫剂量为5～10kg/t，控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.010wt％。