一種鐵道車輛用鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了鐵道車輛用鋼及其制備方法。所述鋼的化學(xué)成分為：以鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，C為0.08-0.15％，Si為0.10-0.25％，Mn為0.60-0.80％，P為≤0.02％、S為≤0.015％、Al為0.03-0.06％；屈服強度255-300兆帕，抗拉強度400-445兆帕，伸長率A28-37％，-20℃橫向沖擊功75-125焦耳。所述鋼的制備方法包括冶煉鋼水、爐外精煉、澆鑄和鋼坯軋制；鋼坯軋制的過程為將鋼坯加熱到1240-1255℃，再在1200-1205℃保溫1.5-3.0小時后進(jìn)行軋制。本發(fā)明的鐵道車輛用鋼雜質(zhì)含量控制好，晶粒細(xì)小，強度和韌性高、穩(wěn)定性強。
【專利說明】一種鐵道車輛用鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鋼領(lǐng)域，具體地，涉及一種鐵道車輛用鋼，該鐵道車輛用鋼的制備方法，以及由該方法制備的鐵道車輛用鋼。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代鐵路運輸向提速和重載方面的發(fā)展，對保障列車運行過程中的穩(wěn)定性和安全性的要求也越來越高。因此，對鐵道車輛的裝備技術(shù)必然具有更高的要求，而對鐵道車輛安裝支撐座即為適應(yīng)鐵路運輸提速和重載的一項關(guān)鍵舉措。支撐座是鐵路貨車交叉支撐轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵零件，形狀復(fù)雜、高筋、薄壁，空間關(guān)聯(lián)尺寸多。支撐座主要采用φ160mm、φ180mm或其它規(guī)格的Q23?碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛造加工而成，最終產(chǎn)品要通過嚴(yán)
格的探傷檢測，鋼材表面及內(nèi)部質(zhì)量對產(chǎn)品使用和鐵路運行安全至關(guān)重要。
[0003]在GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn)中，Q23?是Q235系列(分A、B、C、D四級)中質(zhì)量等級要求最高的鋼種，主要表現(xiàn)在化學(xué)成分、用途及性能上，D級鋼作為重要焊接結(jié)構(gòu)用鋼，要求-20°C低溫沖擊功≤27J。
[0004]實際生產(chǎn)中，支撐座用鋼的組織、拉伸性能均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由于經(jīng)過鍛造后取樣位置相當(dāng)于鋼材的橫向，因此_20°C低溫沖擊功的波動較大，一次熱處理后的合格率僅有70%，其余需要通過2、 3次熱處理才能滿足要求，給用戶的生產(chǎn)組織造成困難。另外，通過調(diào)整熱處理工藝，支撐座一次熱處理后-20°C低溫沖擊功滿足要求的也僅有85%，難于滿足標(biāo)準(zhǔn)及用戶的要求。
[0005]目前，僅有Q23?生產(chǎn)鋼板及型鋼方面縱向低溫沖擊性能方面的報道，且需要通
過控軋控冷及添加微合金元素V來提高低溫沖擊性能，還沒有φ 160mm、φ 180mm大型
圓鋼橫向低溫沖擊性能方面的報道。其它的文獻(xiàn)只是報道了鑄坯質(zhì)量控制、冶金缺陷對力學(xué)性能的影響等。例如，CN102127695A公開了一種Q23?熱軋帶鋼的制備方法，主要通過控制軋制降低終軋及卷取溫度，改善鋼材的縱向低溫沖擊性能。《河南冶金》雜志(1996年6月，第2期總第19期，第41-44頁)報道了化學(xué)成分及軋制溫度對Q235D中板性能的影響，將C含量控制在0.10% -0.14%, Mn0.50% -0.80%，終軋溫度控制在850°C -900。。，軋制14mm厚的中板，通過控制軋制可以使鋼的_20°C縱向低溫沖擊功達(dá)到80J以上?！渡轿鳈C械》雜志(2001年增刊，第72-73頁)報道了生產(chǎn)工藝對Q235D中板低溫沖擊韌性的影響，軋制20mm厚的中板，通過控制軋制降低終軋溫度可以使鋼的鐵素體晶粒細(xì)化，保障鋼的_20°C縱向低溫沖擊功達(dá)到90J以上?！惰F道車輛》雜志(2001年10月，第10期總第39期，第8-11頁)報道了鐵道車輛用Q23?槽鋼研制，將C含量控制在0.09 % -0.13 %，Mn0.60% -0.80%，同時添加0.04% -0.06% V，才能保證槽鋼的_20°C縱向低溫沖擊功達(dá)到40J以上，而橫向沖擊功僅有9.0J-11.0J。《萊鋼科技》雜志(2012年4月，第2期總第158期，第54-56頁)報道了 Q23?沖擊脆斷原因分析，其采用50t電爐生產(chǎn)Q23?鋼，然后采用斷面為180mmX 220mm的連鑄坯在650軋機成材，70mm圓鋼在做沖擊韌性試驗時出現(xiàn)脆斷現(xiàn)象，主要原因是鋼材夾雜含量多，且偏析嚴(yán)重?！短厥怃摗冯s志(2010年8月，第4期第31卷，第34-36頁)報道了亞包晶鋼Q23?連鑄大方坯的質(zhì)量控制，其采用50t電爐生產(chǎn)Q235D鋼，然后采用斷面為260mmX 300mm的連鑄坯軋制成φ 150mm圓鋼，鋼材表面出現(xiàn)裂
紋。主要原因是鑄坯存在表面凹陷，軋制時造成圓鋼表面裂紋，通過調(diào)整化學(xué)成分及連鑄工藝可以減輕該缺陷的產(chǎn)生。《熱加工工藝》雜志(2011年8月，第15期第40卷，第53-56頁)報道了包晶鋼Q23?連鑄大方坯角裂研究及工藝優(yōu)化，西寧特鋼采用60t consteel EBT-LFVD-CC的工藝生產(chǎn)斷面為250mmX 280mm的Q23?連鑄大方坯，在生產(chǎn)中存在的主要問題是角部橫裂，最終反映到軋材上為棒材130mm表面的順裂和三角口缺陷，為消除由于連鑄坯角部橫裂而產(chǎn)生的缺陷，通過對連鑄包晶鋼裂紋形貌、組織和裂紋形成機理的研究，對連鑄過程的以下參數(shù):鋼水成分、鋼水過熱度、各種渣料的選擇、各段冷卻水量、拉坯速度和電磁攪拌參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、最終達(dá)到消除鑄坯角部橫裂，優(yōu)化成材性能的目標(biāo)?！稒C車車輛工藝》雜志(2013年10月，第5期，第25-27頁)報道了鍛制支撐座的制造工藝，主要是支撐座的鍛造成型及加工工藝對產(chǎn)品尺寸精度、力學(xué)性能的影響，不涉及鋼的化學(xué)成分、低溫沖擊韌性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)提供的鐵道車輛用鋼雜質(zhì)含量控制不夠好、低溫沖擊韌性差、強度低，以及制備方法中存在的成品缺陷率高、得到的成品性能達(dá)不到要求的問題，提供一種鐵道車輛用鋼及其制備方法。本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼的雜質(zhì)含量控制好，晶粒細(xì)小，強度和韌性高，穩(wěn)定性強。
[0007]本發(fā)明提供一種鐵道車輛用鋼，該鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分包括:以該鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，C含量為0.08-0.15重量％，Si含量為0.10-0.25重量％，Mn含量為0.60-0.80重 量％，P含量為≤0.02重量％、S含量為≤0.015重量％、Al含量為0.03-0.06重量％ ;所述鐵道車輛用鋼的屈服強度為255-300兆帕，抗拉強度為400-445兆帕，伸長率A為28-37%，-20°C橫向沖擊功為75-125焦耳。
[0008]本發(fā)明還提供一種上述鐵道車輛用鋼的制備方法，所述方法包括冶煉鋼水、爐外精煉、澆鑄和鋼坯軋制；所述鋼坯軋制的過程包括將鋼坯加熱到1240-1255°C，然后在1200-1205°C下保溫1.5-3.0小時后進(jìn)行軋制。
[0009]本發(fā)明還涉及使用上述鐵道車輛用鋼的制備方法得到的鐵道車輛用鋼。
[0010]本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼的A、B、C、D類非金屬夾雜及總氧含量低，晶粒細(xì)小，具有較高的強度和低溫沖擊韌性。
[0011]本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼的制備方法在不增加鋼材生產(chǎn)成本的前提下，可以獲得具有上述優(yōu)良性能的鐵道車輛用鋼。
[0012]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實施方式】
[0013]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明提供了一種鐵道車輛用鋼，其中，該鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分包括:以該鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，C含量為0.08-0.15重量％，Si含量為0.10-0.25重量％，Mn含量為0.60-0.80重量％，P含量為≤0.02重量％、S含量為≤0.015重量％、Al含量為0.03-0.06重量％ ;所述鐵道車輛用鋼的屈服強度為255-300兆帕，抗拉強度為400-445兆帕，伸長率A為28-37%，_20°C橫向沖擊功為75-125焦耳。
[0015]作為一種優(yōu)選的實施方式，所述鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分包括:以該鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，C含量為0.09-0.13重量％，Si含量為0.10-0.20重量％，Mn含量為0.65-0.80重量％，P含量為≤0.015重量％、S含量為≤0.010重量％、A1含量為 0.035-0.055 重量％。
[0016]作為一種優(yōu)選的實施方式，所述鐵道車輛用鋼的屈服強度為275-295兆帕，抗拉強度為415-430兆帕，伸長率A為30-31%，_20°C橫向沖擊功為95-125焦耳。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在所述鐵道車輛用鋼中，除上述各種成分外，余量為鐵和雜質(zhì)。所述雜質(zhì)為現(xiàn)有鐵道車輛用鋼的標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確指出的雜質(zhì)，主要與鐵水的來源有關(guān)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，以所述鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，還需要控制所述鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分中，Cr含量為< 0.30重量％、Ni含量為< 0.30重量％、Cu含量為< 0.30重量％。
[0019]本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼的雜質(zhì)含量控制好，晶粒細(xì)小，強度和韌性高，穩(wěn)定性強，能滿足鐵路運輸提速和重載的安全需要。
[0020]本發(fā)明還提供了上述鐵道車輛用鋼的制備方法，所述方法包括冶煉鋼水、爐外精煉、澆鑄和鋼坯軋制。所述鋼坯軋制的過程包括將鋼坯加熱到1240-1255°C，然后在1200-1205°C下保溫1.5-3.0小時后進(jìn)行軋制。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，所述冶煉鋼水的過程依次包括吹煉步驟和合金化步驟。在所述吹煉步驟中，以鋼水總重量為基準(zhǔn)，控制吹煉終點C含量在0.03-0.05重量％，P含量< 0.015重量％，S含量<0.015重量％。在所述合金化步驟中，將碳質(zhì)材料、脫氧劑、精煉渣、硅鐵合金(Fe-Si)和錳鐵合金(Fe-Mn)加入到鋼水中，并且使在所述合金化步驟結(jié)束后得到的鋼水中，以所述鋼水總重量為基準(zhǔn)，C含量在0.05-0.08重量％、Si含量在0.10-0.20重量％、Mn含量在0.65-0.75重量％。
[0022]所述吹煉是指向鐵水中通入氧氣使鐵水中的一些雜質(zhì)，如碳、磷和硅氧化的過程。所述吹煉的方法沒有特別限定，可以為本領(lǐng)域常規(guī)的吹煉方法。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選在所述吹煉步驟中，在吹煉前期進(jìn)行造渣脫磷。所述造渣脫磷可以按照本領(lǐng)域的常規(guī)操作進(jìn)行，例如可以為:在吹煉前期早化渣，按照每噸鋼50-70Kg的量加入石灰，控制初渣堿度為1.5-3.0，同時按照每噸鋼12-19Kg的量加入造渣用礦石，控制爐渣中FeO在10-20%，然后按照每噸鋼1.2-3.0Kg的量加入螢石，提高爐渣流動性。
[0024]在所述合金化步驟中，加入硅鐵合金和錳鐵合金進(jìn)行合金化以調(diào)節(jié)鋼水中的Si和Mn的含量。所述碳質(zhì)材料與Fe-Si和Fe-Mn可以同時加入，優(yōu)選在加入碳質(zhì)材料后加入Fe-Si 和 Fe-Mn。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，在所述冶煉鋼水的過程中，為了進(jìn)一步降低鋼水中的含氧量，優(yōu)選在吹煉步驟之后且在合金化步驟之前，加入脫氧劑對鋼水進(jìn)行處理。所述脫氧劑的加入量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)加入量，優(yōu)選為1.5-4.0千克/噸鋼水。所述脫氧劑可以為本領(lǐng)域常規(guī)的脫氧劑。所述脫氧劑例如可以為鋁鐵脫氧劑和/或其他復(fù)合脫氧劑。所述其他復(fù)合脫氧劑例如可以為硅鈣鋇復(fù)合脫氧劑和/或鋁錳鐵復(fù)合脫氧劑。此外，為了控制鋼水中的溶解氧在0.0030%以下，在所述合金化步驟之后，還可以采用鋼包喂絲機喂鋁線對鋼水進(jìn)行進(jìn)一步脫氧。所述鋁線的喂入量可以為0.30-0.60千克/噸鋼水。
[0026]優(yōu)選地，為了便于控制本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼中N1、Cu和Cr的含量，可以選擇N1、Cu和Cr的含量符合本發(fā)明雜質(zhì)含量要求的鐵水或廢鋼作為原料。Cr、N1、Cu等作為鋼中不可避免的殘余雜質(zhì)元素，主要取決于采用的鐵水、廢鋼、合金及其它輔料的原始成分，因此，冶煉鋼水時優(yōu)選選擇Cr、N1、Cu含量均< 0.30重量％的鐵水、廢鋼、合金及其它輔料。
[0027]優(yōu)選地，采用脫硫后的 鐵水用來冶煉本發(fā)明所述的鐵道車輛用鋼，以控制入爐鐵水S的含量< 0.020重量％。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，對所述碳質(zhì)材料沒有特別限定，可以為本領(lǐng)域常用的碳質(zhì)材料。所述碳質(zhì)材料可以為無煙煤、浙青焦和碳粉中的一種或多種。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，對所述爐外精煉的方法沒有特別限定，可以為本領(lǐng)域常用的爐外精煉方法。例如，所述爐外精煉可以包括鋼包吹IS精煉和LF精煉。所述鋼包吹IS精煉是利用鋼包底部的透氣磚，對鋼包內(nèi)的鋼水進(jìn)行吹氬精煉。所述吹氬精煉的時間可以為5-20分鐘，以促進(jìn)脫氧產(chǎn)物的上浮。所述LF精煉中，可以按照4.0-6.5千克/噸鋼水的量加入精煉渣，并控制精煉完成后鋼包渣的堿度在2.0-4.0之間。所述LF精煉的溫度可以為1575-15900C，時間可以為10-40分鐘。在進(jìn)行所述LF精煉時，對鋼水進(jìn)行成分微調(diào)，即加入碳質(zhì)材料、硅鐵合金和錳鐵合金中的一種或多種以及金屬鋁，從而使獲得的鋼水中，以鋼水的總重量為基準(zhǔn)，C、S1、Mn、P、S和Al的含量處于本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼要求的范圍內(nèi)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，對所述澆鑄的方法沒有特別限定，可以按照本領(lǐng)域常規(guī)的澆鑄方法進(jìn)行。所述澆鑄方法優(yōu)選為大方坯連鑄。所述大方坯連鑄優(yōu)選在保護(hù)性氣體氛圍中進(jìn)行。所述保護(hù)性氣體可以為零族氣體，優(yōu)選為氬氣。所述大方坯連鑄的溫度可以為1535-1560°C。澆鑄完成后，可以按照常規(guī)方法進(jìn)行冷卻，例如，可以在室溫下堆垛自然冷卻。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，所述鋼坯軋制完成后，可以按照常規(guī)方法進(jìn)行冷卻，例如，采用堆垛空冷方式冷卻。
[0032]本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼的制備方法成品率高，對雜質(zhì)含量控制好，可以在不增加鋼材生產(chǎn)成本的前提下，獲得具有上述優(yōu)良性能的鐵道車輛用鋼。
[0033]本發(fā)明還涉及使用上述鐵道車輛用鋼的制備方法得到的鐵道車輛用鋼。
[0034]本發(fā)明提供的使用上述鐵道車輛用鋼的制備方法得到的鐵道車輛用鋼的雜質(zhì)含量控制好，晶粒細(xì)小，強度和韌性高、穩(wěn)定性強，能滿足鐵路運輸提速和重載的安全需要。
[0035]以下通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不局限于此。
[0036]以下實施例和對比例中的百分含量均為重量百分含量。
[0037]下述實施例1-4以及對比例1-2的操作參數(shù)見表1。
[0038]實施例1
[0039]本實施例用于說明本發(fā)明提供的鐵道車輛用鋼及其制備方法。
[0040](I)冶煉鋼水:
[0041]吹煉:[0042]采用經(jīng)脫硫預(yù)處理后的鐵水和Cr含量< 0.30%、Ni含量< 0.30%、Cu含量(0.30%的廢鋼來冶煉鐵道車輛用鋼，控制入爐鐵水S的含量< 0.020重量％。在吹煉前期早化渣，按照每噸鋼50-70Kg的量加入石灰，控制初渣堿度為1.5-3.0，同時按照每噸鋼12-19Kg的量加入造渣用礦石，控制爐渣中FeO在10-20%，然后按照每噸鋼1.2-3.0Kg的量加入螢石，提高爐渣流動性，倒出大量爐渣，進(jìn)行造渣脫磷。以鋼水總重量為基準(zhǔn)，當(dāng)鋼水中C含量達(dá)到0.03%,P含量達(dá)到0.012%、S含量達(dá)到0.013%時立即結(jié)束吹煉，將鋼水立即出鋼到鋼包中。
[0043]合金化:
[0044]出鋼時先向鋼水中以2千克/噸鋼水的量加入硅鈣鋇復(fù)合脫氧劑對鋼水進(jìn)行預(yù)脫氧。然后再向鋼水中加入浙青焦(購自攀枝花陽城冶金輔料有限公司)或無煙煤(購自攀枝花陽城冶金輔料有限公司)進(jìn)行增碳，出鋼1/3后在鋼包中按照1.5-4千克/噸鋼水的量加入鋁鐵脫氧劑(Al含量40重量％，購自安陽市恒旺冶金耐材有限公司)，然后加入Fe-Mn (Mn含量75重量％，購自安陽市恒旺冶金耐材有限公司)和Fe-Si (Si含量74重量％，購自安陽市恒旺冶金耐材有限公司)進(jìn)行S1、Mn元素的合金化，并且使在合金化結(jié)束后得到的鋼水中，以鋼水總重量為基準(zhǔn)，C含量為0.08%, Si含量為0.15%、Mn含量為0.65%。
[0045]最后采用鋼包喂絲機向鋼包中喂鋁線進(jìn)行進(jìn)一步的脫氧，鋁喂入量為0.30-0.60千克/噸鋼水，控制鋼水中的溶解氧在0.0030%以下。 [0046](2)爐外精煉:
[0047]首先對鋼包內(nèi)的鋼水進(jìn)行吹IJ精煉,吹IS精煉的時間為5-20分鐘。當(dāng)鋼水送到LF爐(帶電加熱的130噸鋼包精煉爐)后，按照4.0-6.5千克/噸鋼水的量加入高堿度精煉渣，并控制精煉完成后鋼包渣的堿度在2.0-4.0之間。然后加熱鋼水到1575°C，加入鋁丸、碳粉、Fe-S1、Fe-Mn以控制各成分的含量，精煉13分鐘，從而使獲得的鋼水中，以鋼水的總重量為基準(zhǔn)，C含量為0.09%, Si含量為0.12%、Mn含量為0.65%, Al含量為0.035%, P含量為0.013%、S含量為0.010%、Cr含量為0.02重量％、Ni含量為0.03重量％、Cu含量為0.03重量％。
[0048](3)澆鑄:
[0049]在氬氣保護(hù)條件下，在1535 °C下進(jìn)行大方坯連鑄。連鑄完成后，在室溫下堆垛自然冷卻。
[0050](4)鋼坯軋制:
[0051]采用推鋼式加熱爐將鋼坯加熱到1240°C，然后在1200°C下保溫3小時后開始軋制圓鋼坯。圓鋼坯軋制完成后，采用堆垛空冷方式冷卻。
[0052]實施例2
[0053]除以下條件外，其他操作方法均同實施例1。
[0054]步驟(1)冶煉鋼水的吹煉結(jié)束后，控制鋼水中C含量達(dá)到0.04%、P含量達(dá)到
0.013%, S含量達(dá)到0.015% ;合金化結(jié)束后得到的鋼水中，C含量為0.05%, Si含量為
0.10%、Mn 含量為 0.65%。
[0055]步驟(2)爐外精煉的LF爐精煉時，加熱鋼水到1580°C，精煉20分鐘；精煉結(jié)束后，獲得的鋼水中，C含量為0.10%,Si含量為0.15%、Mn含量為0.74%,Al含量為0.040%,P含量為0.014%、S含量為0.012%、Cr含量為0.03重量％、Ni含量為0.04重量％、Cu含量為0.04重量％。
[0056]步驟(3)澆鑄的溫度為1540°C。
[0057]步驟⑷鋼坯軋制時，將鋼坯加熱到1245°C，然后在1203°C下保溫2.5小時后開始乳制圓鋼還。
[0058]實施例3
[0059]除以下條件外，其他操作方法均同實施例1。
[0060]步驟(1)冶煉鋼水的吹煉環(huán)節(jié)中，控制鋼水中C含量達(dá)到0.05%、P含量達(dá)到0.010%、S含量達(dá)到0.010% ;合金化結(jié)束后得到的鋼水中，C含量為0.06%、Si含量為0.12%,Mn 含量為 0.70%。
[0061]步驟(2)爐外精煉的LF爐精煉時，加熱鋼水到1585°C，精煉25分鐘；精煉結(jié)束后，獲得的鋼水中，C含量為0.11%,Si含量為0.18%、Mn含量為0.75%,Al含量為0.050%,P含量為0.011%、S含量為0.008%、Cr含量為0.04重量％、Ni含量為0.05重量％、Cu含量為0.05重量％。
[0062]步驟(3)澆鑄的溫度為1550°C。
[0063]步驟⑷鋼坯軋制時，將鋼坯加熱到1248°C，然后在1204°C下保溫2.0小時后開始乳制圓鋼還。
[0064]實施例4
[0065]除以下條件外，其他操作方法均同實施例1。
[0066]步驟(1)冶煉鋼水的吹煉環(huán)節(jié)中，控制鋼水中C含量達(dá)到0.04%、P含量達(dá)到0.009%、S含量達(dá)到0.008% ;合金化結(jié)束后得到的鋼水中，C含量為0.07%、Si含量為0.20%,Mn 含量為 0.76%。
[0067]步驟(2)爐外精煉的LF爐精煉時，加熱鋼水到1589°C，精煉35分鐘；精煉結(jié)束后，獲得的鋼水中，C含量為0.13%,Si含量為0.20%、Mn含量為0.79%,Al含量為0.060%,P含量為0.010%、S含量為0.004%、Cr含量為0.03重量％、Ni含量為0.04重量％、Cu含
量為0.04重量％。
[0068]步驟(3)澆鑄的溫度為1555°C。
[0069]步驟⑷鋼坯軋制時，將鋼坯加熱到1255°C，然后在1205°C下保溫1.5小時后開始乳制圓鋼還。
[0070]對比例I
[0071]除以下條件外，其他操作方法均同實施例1。
[0072]步驟(1)冶煉鋼水的吹煉環(huán)節(jié)中，控制鋼水中C含量達(dá)到0.04%、P含量達(dá)到0.018%、S含量達(dá)到0.015% ;合金化結(jié)束后得到的鋼水中，C含量為0.12%、Si含量為0.17%,Mn 含量為 0.55%。
[0073]步驟(2)爐外精煉的LF爐精煉時，加熱鋼水到1590°C，精煉35分鐘；精煉結(jié)束后，獲得的鋼水中，C含量為0.16%,Si含量為0.25%、Mn含量為0.58%,Al含量為0.065%,P含量為0.015%、S含量為0.015%、Cr含量為0.04重量％、Ni含量為0.05重量％、Cu含量為0.05重量％。
[0074]步驟(3)澆鑄的溫度為1565°C。
[0075]步驟(4)鋼坯軋制時，將鋼坯加熱到1280°C，然后在1260°C下保溫2.0小時后開始乳制圓鋼還。
[0076]對比例2
[0077]除以下條件外，其他操作方法均同對比例I。
[0078]步驟(4)鋼坯軋制時，將鋼坯加熱到1300°C，然后在1270°C下保溫1.5小時后開
始乳制圓鋼還。
[0079]
【權(quán)利要求】
1.一種鐵道車輛用鋼，其特征在于，所述鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分包括:以該鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，C含量為0.08-0.15重量％，Si含量為0.10-0.25重量％，Mn含量為0.60-0.80重量％，P含量為≤0.02重量％、S含量為≤0.015重量％、Al含量為0.03-0.06重量％ ;所述鐵道車輛用鋼的屈服強度為255-300兆帕，抗拉強度為400-445兆帕，伸長率A為28-37%，_20°C橫向沖擊功為75-125焦耳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道車輛用鋼，其中，所述鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分包括:以所述鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，C含量為0.09-0.13重量％，Si含量為0.10-0.20重量％，Mn含量為0.65-0.80重量％，P含量為≤0.015重量％、S含量為≤0.010重量％、Al含量為0.035-0.055重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵道車輛用鋼，其中，在所述鐵道車輛用鋼的化學(xué)成分中，以所述鐵道車輛用鋼的總重量為基準(zhǔn)，以單質(zhì)計，Cr含量為< 0.30重量％、Ni含量為(0.30重量％、Cu含量為≤ 0.30重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的鐵道車輛用鋼，其中，所述鐵道車輛用鋼的屈服強度為275-295兆帕，抗拉強度為415-430兆帕，伸長率A為30-31 %，_20°C橫向沖擊功為95-125焦耳。
5.權(quán)利要求1-4中任意一項所述的鐵道車輛用鋼的制備方法，其特征在于，所述方法包括冶煉鋼水、爐外精煉、澆鑄和鋼坯軋制；所述鋼坯軋制的過程包括將鋼坯加熱到1240-1255°C，然后在1200_1205°C下保溫1.5-3.0小時后進(jìn)行軋制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述冶煉鋼水的過程依次包括吹煉步驟和合金化步驟；在所述吹煉步驟中，以鋼水總重量為基準(zhǔn)，控制吹煉終點C含量在0.03-0.05重量％，P含量≤0.015重量％，S含量≤ 0.015重量％ ;在所述合金化步驟中，將碳質(zhì)材料、脫氧劑、精煉渣、硅鐵合金和錳鐵合金加入到鋼水中，并且使在所述合金化步驟結(jié)束后得到的鋼水中，以所述鋼水總重量為基準(zhǔn)，C含量在0.05-0.08重量％、Si含量在0.10-0.20重量％、Mn含量在0.65-0.75重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述吹煉步驟中，在吹煉前期進(jìn)行造渣脫磷，控制吹煉終點鋼包渣的堿度為4.0-5.0，吹煉終點鋼水中P、S的含量都≤0.015重量％ ;在所述合金化步驟中，所述碳質(zhì)材料與硅鐵合金和錳鐵合金同時加入或在加入碳質(zhì)材料后加入硅鐵合金和錳鐵合金；所述碳質(zhì)材料為無煙煤、浙青焦和碳粉中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，在所述冶煉鋼水的過程中，在吹煉步驟之后且在合金化步驟之前，加入脫氧劑對鋼水進(jìn)行處理，所述脫氧劑的加入量為1.5-4.0千克/噸鋼水；在所述合金化步驟之后，通過喂鋁線對鋼水進(jìn)行進(jìn)一步脫氧，鋁線喂入量為0.30-0.60千克/噸鋼水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述脫氧劑為鋁鐵脫氧劑和/或其他復(fù)合脫氧劑；所述其他復(fù)合脫氧劑為硅鈣鋇復(fù)合脫氧劑和/或鋁錳鐵復(fù)合脫氧劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述爐外精煉的過程包括鋼包吹氬精煉和LF精煉；所述吹氬精煉的時間為5-20分鐘；所述LF精煉中，按照4.0-6.5千克/噸鋼水的量加入精煉渣，并控制精煉完成后鋼包渣的堿度在2.0-4.0之間；所述LF精煉的溫度為1575-1590°C，時間為10-40分鐘；在進(jìn)行所述LF精煉時，加入碳質(zhì)材料、硅鐵合金和錳鐵合金中的一種或多種以及金屬鋁。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述澆鑄為大方坯連鑄，所述大方坯連鑄在保護(hù)性氣體氛圍中進(jìn)行，大方還連鑄的溫度為1535_1560°C。
12.權(quán)利要求5-1 1中的任意一項所述的方法制備得到的鐵道車輛用鋼。
【文檔編號】C22C38/16GK104032212SQ201410265144
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】代華云, 李清春, 雷秀華, 鄧通武, 趙文 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司