本发明属于钢轨生产及应用领域，具体涉及一种低成本re、b微合金化钢轨钢及其制备方法。
背景技术：
1、目前钢轨成分体系中，会增添部分的ni、mo等贵金属进而保证钢轨优异的力学性能，从降低生产成本考虑，钢轨成分有较大的优化空间。通过不同的热处理工艺和调整内控成分，利用微合金元素保证钢的淬透性、细化晶粒及细化显微组织保证钢轨力学性能的同时，改善接触疲劳性能、低温冲击韧性，提高服役性能、降低合金制造成本，在满足线路使用要求的同时，增加钢轨销售利润和市场竞争力。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种低成本re、b微合金化钢轨钢及其制备方法，通过添加re、b合金替代mo和ni合金含量，同时还可使钢轨材料具有良好的强韧性以及低温冲击性能，进而在保证使钢轨钢具有良好的强韧性的同时降低合金制造成本，提高市场竞争力。
2、本发明的具体技术方案如下：
3、本发明一个方面提供一种低成本re、b微合金化钢轨钢，其化学成分按质量百分比计为：c：0.68-0.76％；si：0.35-0.60％；mn：0.90-1.10；p≤0.02％；s≤0.02％；v：0.05-0.1％；b：0.001-0.005％；re：0.002-0.01％；其他为fe及杂质。
4、在一些实施方式中，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的力学性能满足：屈服强度≥850mpa，抗拉强度≥1200mpa，延伸率≥12％，踏面硬度≥350hbw，-60℃冲击功≥28j。
5、在一些实施方式中，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.73％；si：0.47％；mn：1.02％；p：0.008％；s：0.011％；v：0.05％；b：0.002％；re：0.006％；其他为fe及杂质。
6、在一些实施方式中，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.74％；si：0.57％；mn：0.97％；p：0.008％；s：0.013％；v：0.08％；b：0.003％；re：0.008％；其他为fe及杂质。
7、在一些实施方式中，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.70％；si：0.51％；mn：0.95％；p：0.009％；s：0.009％；v：0.06％；b：0.004％；re：0.006％；其他为fe及杂质。
8、本发明另一方面提供一种低成本re、b微合金化钢轨钢的制备方法，其包括以去氧化铁皮的废弃旧钢轨作为炉料，按照以下工艺进行制备：钢轨钢熔炼脱气工艺、钢轨钢轧制工艺、和钢轨钢热处理工艺；其中：
9、所述钢轨钢熔炼脱气工艺包括：冶炼采用无铝脱氧合金化，真空度≤0.10kpa，钢水温度达到1535-1570℃，真空时间≥25min，静置3-5min后出炉浇注；
10、所述钢轨钢轧制工艺包括：铸锭加热温度为1280±20℃，保温40-50min；出炉温度不低于1150℃，开轧温度为1100-1150℃，终轧温度为900-950℃；
11、所述钢轨钢热处理工艺包括：热处理淬火介质为高压风，开始余热淬火温度为780-850℃，再以1-2.0℃/s的冷却速度冷却至500-550℃，随后空冷至室温。
12、本发明钢轨钢中所添加的主要合金元素si、mn，目的是提高钢轨强度能力和相变转变温度适宜热处理线。该钢材中c成分设计，与fe有较大的固溶度，具有固溶强化作用，提高钢材的强度和硬度，但是，c含量的增加将降低钢轨韧性，因此本发明c含量同时考虑强韧性。mn扩大奥氏体相区，增加钢的过冷奥氏体的稳定性，显著提高钢的淬透性。si降低奥氏体到铁素体转变速度,提高钢的强度、弹性和抗回火稳定性，同时考虑到钢轨焊接性，si含量不官过高，因为si传热性差，不利于钢轨焊接：b元素可以提高合金材料的硬度和耐磨性，同时还可以提高合金的熔点和抗氧化性能。增强合金材料的机械强度和耐腐蚀性能，使合金材料具有更好的高温强度和耐热性能。加入的re元素为稀土合金，稀土的基础理论研究已经证明，钢中含稀土具有控制冶炼过程中硫化物的形态作用，使得钢材中的品粒得到细化。同时，稀土能提高钢材的抗氧化和耐低温性，钢铁材料中含有适量的稀土，可降低韧脆转变温度，对钢轨在低温地区服役具有重要的技术意义。
13、本发明的有益效果是：本发明提供了一种低成本re、b微合金化钢轨钢及其制备方法，利用re、b合金元素及合适的热处理工艺提高钢轨钢强度和硬度，同时合理降低c含量，保证材料的韧性达到技术要求。本发明的成分设计和热处理具有独特的生产工艺，适用于大规模生产，具有良好的推广价值。
1.一种低成本re、b微合金化钢轨钢，其特征在于，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.68-0.76％；si：0.35-0.60％；mn：0.90-1.10；p≤0.02％；s≤0.02％；v：0.05-0.1％；b：0.001-0.005％；re：0.002-0.01％；其他为fe及杂质。
2.根据权利要求1所述的低成本re、b微合金化钢轨钢，其特征在于，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的力学性能满足：屈服强度≥850mpa，抗拉强度≥1200mpa，延伸率≥12％，踏面硬度≥350hbw，-60℃冲击功≥28j。
3.根据权利要求1或2所述的低成本re、b微合金化钢轨钢，其特征在于，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.73％；si：0.47％；mn：1.02％；p：0.008％；s：0.011％；v：0.05％；b：0.002％；re：0.006％；其他为fe及杂质。
4.根据权利要求1或2所述的低成本re、b微合金化钢轨钢，其特征在于，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.74％；si：0.57％；mn：0.97％；p：0.008％；s：0.013％；v：0.08％；b：0.003％；re：0.008％；其他为fe及杂质。
5.根据权利要求1或2所述的低成本re、b微合金化钢轨钢，其特征在于，所述低成本re、b微合金化钢轨钢的化学成分按质量百分比计为：c：0.70％；si：0.51％；mn：0.95％；p：0.009％；s：0.009％；v：0.06％；b：0.004％；re：0.006％；其他为fe及杂质。
6.权利要求1-5中任一项所述的低成本re、b微合金化钢轨钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以去氧化铁皮的废弃旧钢轨作为炉料，按照以下工艺进行制备：钢轨钢熔炼脱气工艺、钢轨钢轧制工艺、和钢轨钢热处理工艺；其中：