一种提高贝氏体钢轨用钢热轧态伸长率的工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高贝氏体钢轨用钢热轧态伸长率的工艺方法，其特征是：用25kg真空感应炉冶炼微合金化贝氏体钢轨用钢，其化学成分（wt%）：C:0.20～0.40，Si:0.35～1.60，Mn:0.60～2.0，Cr：0.70～1.80，Ni：0～0.6，Mo：0.20～0.50，Cu：0～0.02，A1:0.03～0.80,?Nb：0.01～0.06，V:0.08～0.20,?RE:0～0.03，S:≤0.015、P:≤0.025,其余为铁元素及不可避免的杂质；钢锭在轧制前进行扩散退火，其热处理工艺为：钢锭的加热速度≤300℃/h，加热温度为1200～1280℃，保温4～6h，炉冷。其优点是：在不改变化学成分、冶炼、轧制工艺的情况下，提高了贝氏体钢轨用钢热轧态的伸长率。
【专利说明】一种提高贝氏体钢轨用钢热轧态伸长率的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高贝氏体钢轨用钢热轧态伸长率的工艺方法，属钢铁冶金领域。
【背景技术】
[0002]塑性是钢的重要力学指标，一般用静拉伸时的伸长率和断面收缩率来表示。在TB/T3276-2011《高速铁路用钢轨》中，伸长率A和抗拉强度Rm、轨头顶面中心线硬度HBW —起作为钢轨必须检测的力学性能指标，足见其重要性。
[0003]一般改变钢塑性的途径是:在提高均匀塑性的同时，尽量避免或推迟微孔坑的形成。细化晶粒可以减弱应力集中，推迟孔坑或微裂纹的形成，提高伸长率。钢中第二相粒子常常通过本身断裂，或者与基体的界面开裂，形成诱发微孔坑的部位，所以为改善塑性，钢中的第二相应为球状、细小、均匀、弥散的分布。
[0004]钢锭在凝固过程中溶质再分布，凝固后合金元素分布不均匀，会产生枝晶偏析，经常用扩散退火来减轻或消除枝晶偏析。
[0005]扩散退火又称均匀化退火，它是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。
[0006]有文献报道对空冷贝氏体钢5Cr3Mo2VNb进行扩散退火，可减轻其晶内成分偏析，使组织均匀，强度与韧性明显提高，但没有提到对伸长率的影响。(扩散退火对铸造空冷贝氏体钢组织与性能的影响[J]，金属热处理，1999,7:7-10) [0007]另一文献报道锻前高温扩散对2.25Cr-lMo-0.25V钢锻后纵向力学性能的影响，合金元素Cr、Mo的偏析程度随锻前高温扩散保温时间的增加而降低；锻比较小时，纵向屈服强度、纵向冲击韧性随保温时间的增加同时增大；锻造比达到某一数值后，纵向屈服强度、纵向冲击韧性不再随保温时间规律性变化；锻前高温扩散保温时间对纵向抗拉强度基本无影响。同样该文献没有提到锻前高温扩散对该钢伸长率的影响。(锻前高温扩散对低合金钢力学性能影响的试验研究[J]，塑性工程学报，2007，14(2):64-68)
【发明内容】
[0008]本发明的目的是针对上述研究内容的局限性，提供一种一种提高贝氏体钢轨用钢热轧态伸长率的工艺方法，其目的是在不改变化学成分、冶炼、轧制工艺的情况下，提高贝氏体钢轨用钢热轧态的伸长率。
[0009]为解决上述问题，本发明采用的技术方案是:
[0010](I)用25kg真空感应炉冶炼微合金化贝氏体钢轨用钢，其化学成分(wt%):C:0.20 ?0.40，S1:0.35 ?1.60,Mn:0.60 ?2.0,Cr:0.70 ?1.80,N1:0 ?0.6,Mo:0.20 ?
0.50，Cu:0 ?0.02，A1:0.03 ?0.80，Nb:0.01 ?0.06，V:0.08 ?0.20，RE:0 ?0.03，S: ( 0.015、P: ( 0.025，其余为铁元素及不可避免的杂质；[0011](2)钢锭在轧制前进行扩散退火，其热处理工艺为:钢锭的加热速度≤3000C /h,加热温度为1200?1280°C，保温4?6h，炉冷。
[0012]本发明的有益效果是:在不改变化学成分、冶炼、轧制工艺的情况下，提高了贝氏体钢轨用钢热轧态的伸长率。
【具体实施方式】
[0013]采用25kg真空感应炉冶炼3种不同成分的微合金化贝氏体钢轨用钢6炉，每种成分2炉。表I为本发明中贝氏体钢轨用钢的化学成分。
[0014]选3种不同成分的钢锭各I炉进行扩散退火，其热处理工艺为:钢锭的加热速度2000C /h，加热温度为1250°C，保温5h，炉冷。
[0015]采用相同的轧制工艺轧钢，轧制工艺为:钢锭的加热速度200°C /h，加热温度为1250°C，初始成型温度为1200°C，终成型温度930°C;终轧厚度为21mm，轧后空冷至室温。其6炉钢的轧态力学性能如表2所示。
[0016]表I为本发明中贝氏体钢轨用钢的化学成分
[0017]
【权利要求】
1.一种提高贝氏体钢轨用钢热轧态伸长率的工艺方法，其特征是: (1)用25kg真空感应炉冶炼微合金化贝氏体钢轨用钢，其化学成分(wt%):C:0.20-·0.40，S1: 0.35 -1.60，Μη:0.60 -2.0，Cr:0.70 -1.80，N1:0 -0.6，Μο:0.20 -0.50，Cu:·0-0.02，Α1:0.03-0.80, Nb:0.01 -0.06，V:0.08 -0.20，RE:0 -0.03，S: - 0.015,P: 0.025，其余为铁元素及不可避免的杂质； (2)钢锭在轧制前进行扩散退火，其热处理工艺为:钢锭的加热速度<300°C /h，加热温度为1200-1280°C，保温4-6h，炉冷。
【文档编号】C22C38/58GK103436663SQ201310346999
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】杨维宇, 何建中, 贺景春, 李智丽, 刘岩军, 刘莉, 靳燕, 高峰, 李文亚 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司