【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于冶金材料領域，具體涉及一種鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌及其生產方法。
技術介紹
1、隨著海外鐵路交通建設的發展，對鋼軌的質量性能要求越來越嚴格，尤其對鋼軌材料的服役性能提出保證使用壽命等苛刻條件。歐標en13674是出口鋼軌重要技術標準之一，是歐洲、非洲、東南亞等國家和地區采購鋼軌的主要標準。標準中r350ht是主要需求鋼種之一，該鋼種強度、硬度高，可應用在貨運線路。鋼廠根據標準成分、質量性能等要求，以c-si-mn為主體元素，通過在線熱處理冷卻后達到標準要求，但是，隨著出口市場競爭激烈和客戶使用壽命要求增加，需要在標準成分和工藝要求范圍內，提高鋼軌材料的強韌性和使用壽命。因此，需要研發符合標準、高于標準高性能r350ht鋼軌，滿足客戶苛刻要求。經每年國內出口r350ht鋼軌量進行統計，年出口約5萬噸以上。另據統計，國際市場每年穩步增長，市場需求量不斷增長。所以，開發出滿足標準且服役性能優異的歐標r350ht高強耐磨鋼軌具有非常重要的生產和經濟意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種具有良好強度和韌性配比及優異的耐磨性能的，鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌及其生產方法，本專利技術的具體技術方案如下：
2、本專利技術一個方面提供一種鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌，其化學成分按質量百分比計為：c?0.76～0.80；si?0.50～0.58；mn?1.0～1.20；p≤0.020；s≤0.025；cr0.10～0.1
3、該材料相比標準和一般生產添加的主要微量合金元素cr、v；目的是提高鋼軌強度和韌性能力及熱處理鋼軌橫斷面淬透性。該鋼中c成分設計，與fe有較大的固溶度，具有固溶強化作用，提高鋼材的強度和硬度，r350ht標準要求硬度和強度高，根據材質成分元素需要提高c含量。mn擴大奧氏體相區，增加鋼的過冷奧氏體的穩定性，顯著提高鋼的淬透性。si降低奧氏體到鐵素體轉變速度和增加過冷度，同時考慮到鋼軌焊接性，si含量不宜過高，因為si傳熱性差，不利于鋼軌焊接；v合金元素，可細化材料微觀組織，析出c、n化合物提高材料強韌性，對材料耐磨性具有顯著提高作用。但由于標準成分限制，只加入微量。cr元素是一種價格低廉且對材料淬透性、硬度具有積極作用，按照成分殘余元素限制加入合適的量。此外，包鋼獨有的含稀土礦石，在冶煉生產過程中稀土的繼承性可凈化鋼中夾雜物，利用稀土作用，充分和鋼中的硅酸鹽等硬質夾雜物聚合，形成球狀類等利用變形的形態，提高材料的服役性能。
4、在一些實施方式中，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的力學性能滿足：抗拉強度≥1298mpa，伸長率≥11％，踏面硬度≥364hbw。
5、在一些實施方式中，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的顯微組織為珠光體。
6、在一些實施方式中，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的化學成分按質量百分比計為：c?0.78～0.80；si?0.53～0.56；mn?1.08～1.13；p≤0.015；s≤0.005；cr0.11～0.13，v?0.023～0.028，其余為fe及雜質。
7、本專利技術另一方面提供一種鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的生產方法，其包括煉鋼生產工藝和軋制工藝。
8、在一些實施方式中，所述煉鋼生產工藝包括：鐵水→轉爐冶煉→lf精煉→vd→連鑄；其中轉爐冶煉采用無鋁脫氧合金化，全過程按精煉正常吹氬；真空度≤0.10kpa，深真空時間≥18min，過熱度δt≤30℃，v、cr合金主要在lf精煉加入和調整配料。
9、在一些實施方式中，所述軋制工藝包括：方坯→鋸切→加熱→bd1軋制→bd2軋制→ccs萬能軋機連軋→在線余熱淬火→鋸切→冷卻→切頭尾→矯直→檢查→包裝→過磅→入庫；其中方坯加熱預熱段溫度不大于900℃；總加熱時長不小于3小時15分鐘，出爐溫度為1100～1150℃，開軋溫度≥1080℃，終軋溫度910～940℃。
10、在一些實施方式中，在線余熱淬火冷卻介質為風或者氣霧或者氣霧+風混合；熱處理溫度根據鋼中的相變溫度參數及工業設備實際能力結合確定；鋼軌終軋后開始余熱熱處理溫度為745℃～800℃，在線熱處理140～160s后出熱處理生產線，在線第一階段對鋼軌軌頭頂面、兩側、及軌距角下顎、軌底處采用風或者氣霧或者氣霧+風混合冷卻；實際冷卻段冷卻速度3.0～4.2℃/s，冷卻時長60～80s；保證鋼軌最終組織為珠光體組織；第二階段弱冷，對鋼軌頂面、軌頭兩側、軌距角下顎、軌底氣霧冷卻，冷速1.7～2.0℃/s，冷卻后出口軌頭溫度為460℃～540℃，后自然空冷至室溫。
11、本專利技術的有益效果是：本專利技術提供了一種含微量鉻、釩合金r350ht熱處理鋼軌及其生產方法。利用在線余熱熱處理工藝提高鋼軌強度、硬度，同時合理設計成分和鋼軌中加入最優的si、mn、v、cr合金元素，在此軋制工藝下能提高鋼軌的抗拉強度、伸長率、踏面硬度、淬透性、耐磨等性能。用其生產的r350ht熱處理鋼軌，具有優異的耐磨性。本專利技術的含鉻、釩熱處理鋼軌具有獨特的生產工藝，生產效率高、節能環保，經濟效益好，適合于大規模生產，具有良好的推廣價值。
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1.一種鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌的化學成分按質量百分比計為：C?0.76～0.80；Si?0.50～0.58；Mn?1.0～1.20；P≤0.020；S≤0.025；Cr?0.10～0.15，V?0.01～0.03，其余為Fe及雜質。
2.根據權利要求1所述的鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌的力學性能滿足：抗拉強度≥1298MPa，伸長率≥11％，踏面硬度≥364HBW。
3.根據權利要求1或2所述的鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌的顯微組織為珠光體。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌的化學成分按質量百分比計為：C?0.78～0.80；Si?0.53～0.56；Mn?1.08～1.13；P≤0.015；S≤0.005；Cr?0.11～0.13
5.權利要求1-4中任一項所述的鉻、釩微合金化出口R350HT熱處理鋼軌的生產方法，其特征在于，所述生產方法包括煉鋼生產工藝和軋制工藝。
6.根據權利要求5所述的生產方法，其特征在于，所述煉鋼生產工藝包括：鐵水→轉爐冶煉→LF精煉→VD→連鑄；其中轉爐冶煉采用無鋁脫氧合金化，全過程按精煉正常吹氬；真空度≤0.10KPa，深真空時間≥18min，過熱度ΔT≤30℃，V、Cr合金主要在LF精煉加入和調整配料。
7.根據權利要求5或6所述的生產方法，其特征在于，所述軋制工藝包括：方坯→鋸切→加熱→BD1軋制→BD2軋制→CCS萬能軋機連軋→在線余熱淬火→鋸切→冷卻→切頭尾→矯直→檢查→包裝→過磅→入庫；其中方坯加熱預熱段溫度不大于900℃；總加熱時長不小于3小時15分鐘，出爐溫度為1100～1150℃，開軋溫度≥1080℃，終軋溫度910～940℃。
8.根據權利要求7所述的生產方法，其特征在于，在線余熱淬火冷卻介質為風或者氣霧或者氣霧+風混合；熱處理溫度根據鋼中的相變溫度參數及工業設備實際能力結合確定；鋼軌終軋后開始余熱熱處理溫度為745℃～800℃，在線熱處理140～160s后出熱處理生產線，在線第一階段對鋼軌軌頭頂面、兩側、及軌距角下顎、軌底處采用風或者氣霧或者氣霧+風混合冷卻；實際冷卻段冷卻速度3.0～4.2℃/s，冷卻時長60～80s；保證鋼軌最終組織為珠光體組織；第二階段弱冷，對鋼軌頂面、軌頭兩側、軌距角下顎、軌底氣霧冷卻，冷速1.7～2.0℃/s，冷卻后出口軌頭溫度為460℃～540℃，后自然空冷至室溫。
...【技術特征摘要】
1.一種鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的化學成分按質量百分比計為：c?0.76～0.80；si?0.50～0.58；mn?1.0～1.20；p≤0.020；s≤0.025；cr?0.10～0.15，v?0.01～0.03，其余為fe及雜質。
2.根據權利要求1所述的鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的力學性能滿足：抗拉強度≥1298mpa，伸長率≥11％，踏面硬度≥364hbw。
3.根據權利要求1或2所述的鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的顯微組織為珠光體。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌，其特征在于，所述鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的化學成分按質量百分比計為：c?0.78～0.80；si?0.53～0.56；mn?1.08～1.13；p≤0.015；s≤0.005；cr?0.11～0.13，v?0.023～0.028，其余為fe及雜質。
5.權利要求1-4中任一項所述的鉻、釩微合金化出口r350ht熱處理鋼軌的生產方法，其特征在于，所述生產方法包括煉鋼生產工藝和軋制工藝。
6.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薛虎東，梁正偉，趙桂英，達木仁扎布，王嘉偉，邊影，
申請(專利權)人：包頭鋼鐵集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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