53]將上述鋼坯熱軋成鋼軌；
[0054]將鋼軌自然冷卻至500°C ;
[0055]使鋼軌踏面以2°C /s冷卻至200°C ;然后使鋼軌踏面的溫度升至390°C，在390-366°C之間停留20分鐘，之后自然冷卻至室溫；
[0056]最后使整體鋼軌在250°C回火6小時(shí)，獲得超低磷貝氏體鋼軌。
[0057]圖1為實(shí)施例4鋼軌踏面15_之內(nèi)的顯微組織照片，腐蝕劑為L(zhǎng)epra試劑。
[0058]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能:抗拉強(qiáng)度1300_1500MPa，延伸率15-20 %，-40°C低溫沖擊值 90-120J/cm2，_40°C低溫 KK60_80MPam 1/2。
[0059]實(shí)施例5超低磷貝氏體鋼3
[0060]一種超低磷貝氏體鋼，其包括:
[0061]C:0.20wt%, Μη:2.21wt%, Si:0.8wt%, Cr:0.3wt%, Ni:0wt%, Mo:0.04wt %,P:0.001wt%, S:0.001wt%,所含的Mo與P的質(zhì)量百分比之比值等于40,該組成的剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0062]經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，經(jīng)RH+LF復(fù)合精煉，獲得鋼坯。
[0063]實(shí)施例6超低磷貝氏體鋼軌3
[0064]測(cè)定實(shí)施例5制成的鋼坯的Bs、Bf、Ms、Mf:Bs點(diǎn)為450°C，Bf點(diǎn)為384°C，Ms點(diǎn)為384°C，Mf 點(diǎn)為 210。。。
[0065]將上述鋼坯熱軋成鋼軌；
[0066]將鋼軌自然冷卻至560°C ;
[0067]使鋼軌踏面以8°C /s冷卻至240°C ;然后使鋼軌踏面的溫度升至410°C，在410-384°C之間停留45分鐘，之后自然冷卻至室溫；
[0068]最后使整體鋼軌在250°C回火6小時(shí)，獲得超低磷貝氏體鋼軌。
[0069]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能:抗拉強(qiáng)度1300_1500MPa，延伸率15-20 %，-40°C低溫沖擊值 90-120J/cm2，_40°C低溫 KK70_90MPam 1/2。
[0070]實(shí)施例7超低磷貝氏體鋼4
[0071]一種超低磷貝氏體鋼，其合金元素含量，按質(zhì)量百分比，包括:
[0072]C:0.22wt %, Μη:2.15wt %, S1:1.5wt %, Cr:0.4wt %, N1:0.2wt %, Mo:0.25wt%,P:0.006wt%,S:0.007wt%，所含的Mo與P的質(zhì)量百分比之比值等于41.7，該組成的剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0073]經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，經(jīng)RH+LF復(fù)合精煉，獲得鋼坯。
[0074]實(shí)施例8超低磷貝氏體鋼軌4
[0075]測(cè)定實(shí)施例7制成的鋼坯的Bs、Bf、Ms、Mf:Bs點(diǎn)為400°C，Bf點(diǎn)為354°C，Ms點(diǎn)為354°C，Mf 點(diǎn)為 180。。。
[0076]將上述鋼坯熱軋成鋼軌；
[0077]將鋼軌自然冷卻至450°C ；
[0078]使鋼軌踏面以0.5°C /s冷卻至210°C ;然后使鋼軌踏面的溫度升至360°C，在360-354°C之間停留60分鐘，之后自然冷卻至室溫；
[0079]最后使整體鋼軌在300°C回火5小時(shí)，獲得超低磷貝氏體鋼軌。
[0080]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能:抗拉強(qiáng)度1400_1600MPa，延伸率15-18 %，-40°C低溫沖擊值 100-140J/cm2，_40°C低溫 KK70_80MPam 1/2。
[0081]實(shí)施例9
[0082]同實(shí)施例8，變化在于，將鋼軌以0.1°C /秒冷卻至450°C。
[0083]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能與實(shí)施例8的鋼軌基本相同。
[0084]實(shí)施例10
[0085]同實(shí)施例8，變化在于，將鋼軌以0.5°C /秒冷卻至450°C。
[0086]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能與實(shí)施例8的鋼軌基本相同。
[0087]實(shí)施例11
[0088]同實(shí)施例8，變化在于，鋼軌踏面在360_354°C之間停留60分鐘，之后以0.5°C /秒冷卻至室溫。
[0089]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能與實(shí)施例8的鋼軌基本相同。
[0090]實(shí)施例12
[0091]同實(shí)施例8，變化在于，鋼軌踏面在360_354°C之間停留60分鐘，之后以0.1°C /秒冷卻至室溫。
[0092]所得超低磷貝氏體鋼軌的性能與實(shí)施例8的鋼軌基本相同。
[0093]對(duì)比例1
[0094]與實(shí)施例1和2相同，區(qū)別在于:Mo:0.48wt%,P:0.016wt%，Mo與P的比值為30 ；所得鋼坯的Bs點(diǎn)為458。。，Bf點(diǎn)為375。。，Ms點(diǎn)為375。。，Mf點(diǎn)為188。。。
[0095]圖2為對(duì)比例1的貝氏體鋼沖擊斷口橫截面照片。
[0096]對(duì)比例2
[0097]與實(shí)施例2相同，區(qū)別在于:使鋼軌踏面以4°C /s冷卻至380°C ；
[0098]所得鋼軌出現(xiàn)晶界弱化，呈現(xiàn)“沿晶斷裂”形貌(如圖3所示)。
[0099]對(duì)比例3
[0100]與實(shí)施例4相同，區(qū)別在于:使鋼軌踏面以0.2V /s冷卻至200°C ；
[0101 ] 所得鋼軌性能:抗拉強(qiáng)度1200-1350MPa,延伸率9_11 %，-40 V低溫沖擊值30-50J/cm2，-40°C低溫 KK60_80MPam 1/2 ;強(qiáng)度和韌性均惡化。
[0102]對(duì)比例4
[0103]與實(shí)施例6相同，區(qū)別在于:在480_500°C之間停留45分鐘；
[0104]所得鋼軌性能:抗拉強(qiáng)度1050_1200MPa，延伸率7_10 %，-40 V低溫沖擊值20-30J/cm2，-40°C低溫 KK30_40MPam 1/2 ;強(qiáng)度和韌性均惡化。
[0105]對(duì)比例5
[0106]與實(shí)施例8相同，區(qū)別在于:在360_354°C之間停留1分鐘；
[0107]所得鋼軌性能:抗拉強(qiáng)度1200_1400MPa，延伸率13-16 %，_4(TC低溫沖擊值40-50J/cm2，-40°C低溫 KK30_40MPam 1/2 ;強(qiáng)度和韌性均惡化。
[0108]對(duì)比例6
[0109]與實(shí)施例8相同，區(qū)別在于:在360_354°C之間停留90分鐘；
[0110]所得鋼軌性能:抗拉強(qiáng)度1250-1500MPa,延伸率14-16 %，-40 V低溫沖擊值60-80J/cm2，-40°C低溫 KK50_70MPam 1/2 ;強(qiáng)度和韌性均惡化。
[0111]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超低磷貝氏體鋼，其特征在于，其合金元素含量，按質(zhì)量百分比，包括:C:0.15-0.22wt %, Μη:2.15-2.35wt %, Si:0.6-1.5wt %, Cr:0.3-0.6wt %, Ni:0-0.6wt%, Mo:0.04-0.48wt%, P:0.001-0.012wt%, S:0.001-0.020wt%, 剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且Mo與P的比值不小于40。2.一種超低磷貝氏體鋼軌，由權(quán)利要求1所述的超低磷貝氏體鋼制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，它的制備包括以下步驟: 1)將超低磷貝氏體鋼加工成鋼軌； 2)將鋼軌冷卻至鋼軌踏面溫度為貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度以上的溫度； 3)將鋼軌踏面以0.5-8°C /秒的冷卻速度冷卻至馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度和馬氏體結(jié)束溫度之間的溫度，之后將鋼軌踏面升溫至貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度和貝氏體結(jié)束溫度之間的溫度并保持10-60分鐘，之后將鋼軌踏面冷卻至室溫； 4)將鋼軌回火，得到超低磷貝氏體鋼軌。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟1)中將超低磷貝氏體鋼加工成鋼軌是:將超低磷貝氏體鋼經(jīng)轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉，再經(jīng)RH+LF復(fù)合精煉，連鑄和熱軋成鋼軌。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟2)是將鋼軌冷卻至貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度以上30-110°C的溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟2)是將鋼軌以0.1-0.5°C /秒的冷卻速度冷卻至鋼軌踏面溫度為貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度以上的溫度。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟2)是將鋼軌自然冷卻至鋼軌踏面溫度為貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度以上的溫度。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟3)中，在保持10-60分鐘后將鋼軌踏面以0.1-0.5°C /秒的冷卻速度冷卻至室溫。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟3)中，在保持10-60分鐘后將鋼軌踏面自然冷卻至室溫。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超低磷貝氏體鋼軌，其特征在于，所述步驟4)中將鋼軌回火是:將鋼軌在200-300°C回火2-10小時(shí)，得到超低磷貝氏體鋼軌。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超低磷貝氏體鋼；它的合金元素含量，按質(zhì)量百分比，包括：C：0.15-0.22wt％，Mn：2.15-2.35wt％，Si：0.6-1.5wt％，Cr：0.3-0.6wt％，Ni：0-0.6wt％，Mo：0.04-0.48wt％，P：0.001-0.012wt％，S：0.001-0.020wt％，剩余部分為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且Mo與P的比值不小于40；采用本發(fā)明的磷元素含量低且合金組分設(shè)計(jì)合理的原料組分加工鋼軌，能有效避免鋼軌出現(xiàn)晶界弱化。本發(fā)明還公開了用該超低磷貝氏體鋼制成的超低磷貝氏體鋼軌。
【IPC分類】C21D1/06, C21D8/00, C22C38/58, C21D9/04
【公開號(hào)】CN105316596
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410265139
【發(fā)明人】高古輝, 桂曉露, 譚諄禮, 張永健, 惠衛(wèi)軍, 白秉哲, 翁宇慶
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年6月13日