[发明专利]一种美标标准强度碳素钢轨的生产方法

说明书

本发明公开了一种美标标准强度碳素钢轨的生产方法，包括如下步骤：1)铁水预处理；2)转炉冶炼；3)LF炉精炼；4)VD真空脱气；5)连铸；6)钢坯加热：加热总时间50分钟以上，各段加热温度：预热段≤800℃，加热1段1150‑1280℃，加热2段≤1200℃，均热段1150‑1260℃；7)轧制温度：铸坯经万能轧机轧制成钢轨，开轧温度：1070‑1130℃，终轧温度以轧制第二道温度为准，钢轨终轧目标温度：小于930℃。本发明的目的是提供一种满足AREMA‑2019标准强度碳素钢轨的生产方法，钢轨热轧后抗拉强度≥980MPa，屈服强度≥510MPa，伸长率≥10％，钢轨踏面硬度≥310HB。

技术领域

本发明涉及冶金材料领域，尤其涉及一种美标标准强度碳素钢轨的生产方法。

背景技术

北美洲是铁路发达地区，在重载运输技术方面位居世界前列，具有完善发达的铁路网，大规模线路已于2000年前后全部完成，AREMA标准是国际货运重载铁路用钢轨领域比较具影响力的技术标准，在国际上具有广泛的基础，是美洲、澳洲等重载铁路客户采购钢轨首选的标准，被钢轨生产企业视为进入高端市场的门槛。从市场上看，北美铁路、澳大利亚矿山铁路运营量将逐年增加，对碳素钢轨的需求也将会越来越大。此外，许多国家也筹建铁路。这些国家采购钢轨大部分按AREMA标准进行采购，因此，具有可观的市场需求量。随着经济的发展，大宗货物的运输主要还是依靠火车，近年来，北美重载铁路、澳大利亚矿山铁路都明显提出对美标钢轨的需要。随着逐年运营量的增加，这对钢轨的性能需求更加苛刻，尤其小曲率半径。所以研发出满足AREMA-2019标准强度碳素钢轨，可增加包钢出口钢轨的材质，也可抢占市场份额，创造外汇收入。另外，市场需求方面，未来许多重载铁路将会建立，对美标高强钢轨的需求量将会扩大。因此，研发AREMA标准强度碳素钢轨具有广阔的出口市场。

发明内容

本发明的目的是本发明提供一种满足AREMA-2019标准强度碳素钢轨的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种美标标准强度碳素钢轨的生产方法，包括如下步骤：

1)铁水预处理：铁水须经脱硫预处理，要求[P]≤0.12％、[S]≤0.0.030％，其余各原材料符合相应标准要求；

2)转炉冶炼：终点控制C≥0.06％，出钢温度T(℃)＞1610，采用硅锰、锰铁和硅铁合金进行罐内脱氧合金化，转炉增碳采用重轨增碳剂；

3)LF炉精炼：精炼渣料加入后要有足够的加热时间，保证渣料完全化开，尽快形成泡沫渣，实现埋弧操作，达到白渣操作的目标，炉渣碱度控制≥2.0；

4)VD真空脱气：深真空时间≥15min,真空度小于0.1KPa,真空处理结束后软吹时间大于等于15min,软吹期间钢水不得裸露；

5)连铸：浇铸过程做到液位自动控制，正常使用电磁搅拌；钢种液相线温度：1461℃，连铸钢水过热度在15℃-25℃之间，不大于30℃波动范围小，采用恒拉速；

6)钢坯加热：加热总时间50分钟以上，各段加热温度：预热段≤800℃，加热1段1150-1280℃，加热2段≤1200℃，均热段1150-1260℃；

7)轧制温度：铸坯经万能轧机轧制成钢轨，开轧温度：1070-1130℃，终轧温度以轧制第二道温度为准，钢轨终轧目标温度：小于930℃。

进一步的，所述钢轨材料以质量百分计其化学成分包括：C：0.75～0.85； Si：0.45～0.6；Mn：1.0～1.2；P≤0.020；S≤0.020；Cr：0.2～0.3，其余为Fe 及不可避免的杂质。

进一步的，钢轨热轧后抗拉强度≥980MPa，屈服强度≥510MPa，伸长率≥ 10％，钢轨踏面硬度≥310HB，。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：