[发明专利]重载铁路用钢轨的生产方法

说明书

本发明涉及钢轨制备方法领域，尤其是一种降低奥氏体晶粒度，细化珠光体片层间距，提高钢轨强度的同时，继续提高钢轨的韧性的重载铁路用钢轨的生产方法，利用轧制余热对钢轨进行第一次热处理后，再利用加热装置再次将钢轨加热至650‑700℃之间，然后再将钢轨返回至热处理机组进行二次热处理，然后再快速退出热处理机组。本发明由于第一次热处理后，片层间距已细化，采用第二次热处理后，可进一步细化珠光体片层间距，提高钢轨强度和韧性。采用本方法生产的钢轨抗拉强度达到1380MPa以上，‑20℃低温断裂韧性≥38MPa·m^1/2，耐磨性能更优，抗接触疲劳性能优良。本发明尤其适用于重载铁路用钢轨的生产之中。

技术领域

本发明涉及钢轨制备方法领域，尤其是一种重载铁路用钢轨的生产方法。

背景技术

随着国内外铁路事业的发展，铁路逐渐向高速或重载方向发展，针对重载钢轨而言，需要钢轨强度更高，以适应日益增加的铁路运输需求，同时还需配以较高的韧性，以抵抗钢轨的冲击载荷。现有钢轨主要以珠光体钢轨为主，但珠光体钢轨抗拉极限为1350MPa，现有珠光体体系以及热处理工艺均难以达到1350MPa以上。

利用轧制余热对钢轨进行在线热处理钢轨已成为世界钢轨生产的主流，但由于受限于轧制余热奥氏体晶粒度的限制，无法提高热处理冷却强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低奥氏体晶粒度，细化珠光体片层间距，提高钢轨强度的同时，继续提高钢轨的韧性的重载铁路用钢轨的生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：重载铁路用钢轨的生产方法，利用轧制余热对钢轨进行第一次热处理后，再利用加热装置再次将钢轨加热至650-700℃之间，然后再将钢轨返回至热处理机组进行二次热处理，然后再快速退出热处理机组。

进一步的是，所述加热装置为感应加热装置。

进一步的是，利用轧制余热时进行处理时，钢轨所处的温度范围为650-900℃之间。

进一步的是，第一次热处理为：对钢轨施加1-5℃/s的加热冷却，冷却后钢轨温度降至 400-550℃，并快速退出热处理机组，停止一次热处理。

进一步的是，在完成第一次热处理后，通过加热装置对退出热处理机组的钢轨施加感应加热，将钢轨加热至650-700℃，然后再次快速进入热处理机组。

进一步的是，将通过感应加热后的钢轨再次送入热处理机组的钢轨施加2-50℃/s的加速冷却，冷却后钢轨温度降至400-550℃时，钢轨快速退出热处理机组，停止第二次热处理机组。

进一步的是，所述钢轨在前期浇铸时，采用低S的入炉铁水，采取高碱度精炼渣，并全程保护浇注的方法进行浇铸。

进一步的是，所述钢轨在前期浇铸时，增碳剂采用无烟煤和低N的合金。

进一步的是，所述钢轨在前期浇铸时，在LF加热过程中使用发泡剂，防止与空气接触，吸入过多的N。

进一步的是，所述钢轨在前期浇铸时，浇注后的铸坯进入缓冷坑缓冷。

本发明的有益效果是：本发明在实际操作时，通过第一次热处理后，再次利用热处理余热，然后在线加热后再二次热处理，便细化了奥氏体晶粒度。第二次热处理过程中，可大幅提高冷却强度。同时，由于第一次热处理后，片层间距已细化，采用第二次热处理后，可进一步细化珠光体片层间距，提高钢轨强度和韧性。采用本方法生产的钢轨抗拉强度达到1380MPa以上，-20℃低温断裂韧性≥38MPa·m^1/2，耐磨性能更优，抗接触疲劳性能优良。本发明尤其适用于重载铁路用钢轨的生产之中。

具体实施方式