本发明涉及钢铁冶炼领域，特别涉及一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。
背景技术：
：美洲铁路主要以重载货运为主，在重载铁路曲线区段，钢轨的主要伤损形式以磨耗为主，而改善钢轨的耐磨性能可以提高钢轨的使用寿命。对于珠光体组织，材料的硬度越高，耐磨损性能越好。2014年以前，我国出口巴西等国家美标标准强度SS300HB钢轨，当时按旧版美标要求，轨头踏面硬度≥300HB，延伸率≥9％。而后，随着产品需求的增大及对其性能要求的进一步提升，根据巴西技术协议，要求钢轨的性能满足以下要求：轨头踏面硬度≥310HB，延伸率≥10％。如为适应美洲铁路重载耐磨的要求，需要尽快研制出轨头踏面硬度在310HB以上，且延伸率不低于10％的SS310HB钢轨，满足美洲重载铁路的使用要求，已经越来越受到本领域技术人员的关注。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。本发明提供一种美洲铁路钢轨用钢材，其包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。进一步地，所述钢材包括：0.81wt％的C，0.54wt％的Si，1.18wt％的Mn，0.24wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。相应的，本发明还提供一种上述美洲铁路用钢轨的生产方法，其包括：步骤a、冶炼；步骤b、精炼步骤c、连铸；步骤d、轧制，开轧温度为1080～1140℃，终轧温度为890～930℃。进一步地，所述步骤d中，钢坯加热时间大于3.5小时。进一步地，步骤c中，连铸过热度为25～35℃，拉速为0.62～0.66m/min。进一步地，所述步骤a具体为：步骤a中，出钢温度为1610～1650℃。本发明提供一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法。本发明提供的钢材，通过优化组分，同时调整轧制工艺，降低钢轨开轧和终轧温度，使原始奥氏体晶粒细化，最终使得钢轨伸长率和强度硬度指标得到提高。实验证明，本发明制备的钢材踏面硬度≥300HB，延伸率≥10％，能够满足美标标准强度SS300HB钢轨性能要求。具体实施方式本发明公开了一种美洲铁路钢轨用钢材及其生产方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。本发明公开一种美洲铁路钢轨用钢材，其包括：包括：0.78～0.83wt％的C，0.50～0.58wt％的Si，1.13～1.22wt％的Mn，0.21～0.27wt％的Cr，不大于0.020wt％的P，不大于0.020wt％的S，不大于0.010wt％的Al，余量为铁。优选地，该钢材包括：0.81wt％的C，0.54wt％的Si，1.18wt％的Mn，0.24wt％的Cr，不大于0.010wt％的Al，不大于0.010wt％的V，余量为铁。相应的，本发明还提供一种上述美洲铁路用钢轨的生产方法，其包括：步骤a、冶炼；步骤b、精炼步骤c、连铸；步骤d、轧制，开轧温度为1080～1140℃，终轧温度为890～930℃。本发明提供的钢材，通过优化组分，同时调整轧制工艺，降低钢轨开轧和终轧温度，使原始奥氏体晶粒细化，最终使得钢轨伸长率和强度硬度指标得到提高。优选的，所述步骤d中，钢坯加热时间大于3.5小时。进一步地，步骤c中，连铸过热度为25～35℃，拉速为0.62～0.66m/min。上述步骤d具体为：步骤a中，出钢温度优选为1610～1650℃。钢水中氢含量优选为1.0～2.2ppm，总氧含量为10～14ppm，钢水氮含量为54～56ppm。下面结合实施例，进一步阐述本发明：实施例1-3钢材成分列于表1：表1钢材成分列表生产工艺流程如下：100t转炉冶炼→100tLF炉精炼→100tVD炉精炼→连铸(铸坯规格为280mm×380mm)→轨梁2#线轧制。具体工艺参数控制如下：1、转炉生产，转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表2所示。表2转炉终点钢水的碳含量、磷含量出钢温度，℃出钢碳含量，％出钢磷含量，％实施例116100.120.021实施例216500.090.022实施例316300.100.0202、LF炉精炼钢对应的精炼渣碱度为3.0。3、连铸生产，连铸过热度及拉速控制列于表3。表3连铸过热度及拉速过热度，℃拉速，m/min实施例1250.66实施例2350.62实施例3300.654、钢水中气体含量，列于表4。表4钢水气体含量轧制规格H(最小～最大/平均值)ON实施例12.21456实施例21.61254实施例31.01054AREMA-2003≤2.5≤20≤805、轧钢生产，轧制工艺参数列于表5。表5轧制工艺参数轧制规格炉内加热时间，h开轧温度，℃终轧温度，℃实施例13.51080890实施例251140930实施例341100910对上述实施例制备的钢材进行性能检测，检测列于列于表6。表6钢材力学性能测试结果踏面硬度(HB)屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)延伸率(％)实施例1304737104810.0实施例2317768109310.9实施例3335808115913.5AREMA-2003≥300≥508≥985≥10在上述实施例1至3制备的钢材上，每个钢材上随机选取两点观察其金相组织。夹杂、脱碳层及组织列于表7。表7夹杂、脱碳层及组织(TR50规格)实施例4-6钢材成分列于表8：表8钢材成分列表生产工艺流程如下：100t转炉冶炼→100tLF炉精炼→100tVD炉精炼→连铸(铸坯规格为280mm×380mm)→轨梁2#粗轧线轧制。具体工艺参数控制如下：1、转炉生产，转炉终点钢水的碳含量、磷含量及出钢温度如表9所示。表9转炉终点钢水的碳含量、磷含量出钢温度，℃出钢碳含量，％出钢磷含量，％实施例416100.120.021实施例516500.090.022实施例616300.100.0202、LF炉精炼钢对应的精炼渣碱度为3.0。3、连铸生产，连铸过热度及拉速控制列于表10。表10连铸过热度及拉速过热度，℃拉速，m/min实施例4250.66实施例5350.62实施例6300.654、钢水中气体含量，列于表11。表11钢水气体含量5、轧钢生产，轧制工艺参数列于表12。表12轧制工艺参数轧制规格炉内加热时间，h开轧温度，℃终轧温度，℃实施例43.51080890实施例551140930实施例641100910对上述实施例制备的钢材进行性能检测，检测列于列于表13。表13钢材力学性能测试结果踏面硬度(HB)屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)延伸率(％)实施例4310745106610.0实施例5317769109910.7实施例6331807115013.0AREMA-2003≥300≥508≥985≥10在上述实施例4至6制备的钢材上，每个钢材上随机选取两点观察其金相组织。夹杂、脱碳层及组织列于表14。表14夹杂、脱碳层及组织(TR45规格)由上述内容可知：本发明制备的钢材踏面硬度≥300HB，延伸率≥9％，能够满足美标标准强度SS300HB钢轨性能要求。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3