[发明专利]一种厚规格电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种厚规格电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法，该方法采用了异型坯，经开坯机7～9个道次轧制、万能连轧机5～7个道次轧制，最终制得达21mm、翼缘厚度达39mm的超厚电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢。

背景技术

电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢具有重量轻、寿命长、施工强度小、工短长等优势，但是在风速较大、高速列车驶过期间，H形的截面形状容易发生横风向的涡激振动和驰振而引起H型支柱连接处的疲劳破坏，进而影响高速列车接触网的安全性和稳定性，因此通常会采取在H型钢腹板处开孔的方式减轻涡激振动和驰振对支柱的影响，但是这种开孔的方式会降低H型钢支柱的强度，而且传统的电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢因腹板和翼缘较薄、整体强度不够，已不能满足我国高速铁路环境多样化、列车提速等发展的需求。

目前我国常用钢材Q235的强度不高、韧性和塑性也比较差，容易产生裂纹并引起扩展，尤其是在低温下更容易发生，因此接触网支柱用H型钢级别已由Q235B升级到了Q345B及更高级别。

对于风速较大地区的电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢而言，通常要求其屈服强度大于275MPa。然而，目前的生产方法尚不能满足高强度电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的要求。

申请人在先申请的CN103584765中公开了一种用于电气化铁路接触网支柱的厚规格耐低温H型钢，其组分为C 0.10-0.22％，Si 0.10-0.40％，Mn 0.5-1.1％，P≤0.030％，S≤0.010％，Nb.02-0.05A％，Ti 0.0.03-0.015％，在该发明中，H型钢是通过Nb进行强化的，在此过程中必须小心的控制终轧温度，终轧的温度越低，细化晶粒和析出强化效果越好，但是对通常的热轧生产线，终轧温度过高，不利于Nb发挥作用。此外，添加Ti合金时，需要严格控制钢中的氮含量，因Ti极易与N形成TiN颗粒，这种颗粒尺寸较大、密度集中时会严重破坏钢的冲击韧性。此外，依据此种方法可以制得厚度较普通H型钢更大的型钢，如腹板18*翼厚32mm，但是这种钢材在低温环境中的性能仍然有待优化。

武汉钢铁的专利申请CN107099735公开了一种热轧H型钢，其包括了Cr、V、Mn、Cu、Ni、Nb等多种强化元素，虽然其可以在一定程度上提供高强度的产品，但是加入众多的强化元素首先会提高产品的生产成本，而且由于添加的合金较多，这会导致产品的性能波动较大，并且该钢种是针对大气环境腐蚀而设计，而并非是针对低温使用环境而设计，并且从其公开的H型钢的尺寸来看，其厚度明显不满足低温环境的使用要求。

公开号为CN 101255773A的专利申请中涉及到了五个规格的电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢，腹板厚度为10～18mm，翼缘厚度最大为17～32mm。

上述的热轧H型钢的腹板和翼缘尺寸在某种程度上依然无法满足需求，按照现有技术的方法并不能够制备更大厚度的产品。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种厚规格电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢，本发明的另外一个目的在于提供一种厚规格电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的制备方法。

本申请提供了一种厚规格电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢，所述H型钢包括两侧翼缘和腹板，所述腹板的高度为338～342m，宽度为308～312mm，腹板厚度为20.5～21.5mm，翼缘厚度为38.5～39.5mm。

所述的H型钢可以为现有的H型钢钢种，也可以为低温耐候钢，在本发明的实施例中也提供了若干种具有不同组成的钢种作为示例。

所述的H型钢采用异型坯轧制，将加热后的异型坯经过高压水除磷，由开坯机轧制7～9个道次，再经万能连轧机轧制5～7个道次，最后一个道次的变形量＞10％，为保证产品良好的力学性能，开坯机万能连轧机终轧温度不得高于850℃；轧件经过冷床空冷后经过矫直、定尺锯切、打捆等工序得到成品。

优选的，所述的H型钢的高度为340m，宽度为310mm，腹板厚度达21mm，翼缘厚度达39mm。

作为上述H型钢一种更好的选择，所述H型钢采用近终型异型坯轧制。

本发明还提供了上述热轧H型钢的方法，包括：

H型钢采用异型坯轧制，将加热后的异型坯经过高压水除磷，由开坯机轧制7～9个道次，再经万能连轧机轧制5～7个道次，最后一个道次的变形量＞10％，轧件经过冷床空冷后定尺锯切得到成品。