[发明专利]一种用于高寒地区高速动车组的车轴钢及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于高寒地区高速动车组的车轴钢，按重量百分比计，其包含C 0.22‑0.28％，Si 0.15‑0.40％，Mn 0.4‑0.65％，S≤0.005％，P≤0.010％，Cr 1.4‑2.2％，Cu≤0.20％，Mo 0.10‑0.15％，Nb 0.005‑0.014％，RE 0.005‑0.03％，Ni 1.5‑2.0％，Al 0.010‑0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明所述制备用于高寒地区高速动车组的车轴钢的方法，通过合理成分的添加和综合细化技术，改善了所述车轴钢的低温韧性、疲劳性能和淬透性。

技术领域

本发明属于合金钢冶炼领域，具体涉及一种用于高寒地区高速动车组的车轴钢及其制备方法。

背景技术

车轴作为高速动车组的重要走行部件，承受动载荷的关键零件，受力状态复杂，并可能受到一定冲击，其安全可靠性受到高度关注和重视，其中，车轴低温环境下的服役可靠性问题更是不容忽视。我国广泛应用的动车组车轴材质主要是来自欧洲的产品EA4T车轴钢和30NiCrMoV12车轴钢，其对应的标准为EN13261和UNI6787均没有对低温性能作出要求。2012年12月1日，在我国在高寒地区开通了首条高速铁路哈-大客运专线，该线路最低温度可达-40℃。在不久的将来我国自主研发的高速动车组列车也将出口到高寒地区国家使用，因此关于解决车轴的低温服役的可靠性问题越发紧迫。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种用于高寒地区高速动车组的车轴钢及其制备方法，本发明所述制备方法通过合理成分的添加和综合细化技术，改善了所述车轴钢的低温韧性、疲劳性能和淬透性。

用于实现上述目的的技术方案如下：

本发明提供一种用于高寒地区高速动车组的车轴钢，按重量百分比计，其包含C0.22-0.28％，Si 0.15-0.40％，Mn 0.4-0.65％，S≤0.005％，P≤0.010％，Cr 1.4-2.2％，Cu≤0.20％，Mo 0.10-0.15％，Nb 0.005-0.014％，RE 0.005-0.03％，Ni 1.5-2.0％，Al0.010-0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，按重量百分比计，其包含：C 0.24-0.28％，Si 0.30-0.40％，Mn 0.4-0.60％，S≤0.005％，P≤0.010％，Cr 1.4-1.8％，Cu≤0.15％，Mo 0.12-0.15％，Nb 0.010-0.014％，RE 0.01-0.03％，Ni 1.65-1.90％，Al 0.010-0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，在所述不可避免的杂质中，H≤1.5ppm，O≤15ppm。

本发明还提供一种本发明所述车轴钢的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)将铁水及废钢加入炉内熔炼，后进行钢包炉精炼和真空炉脱气；

(2)连续铸钢，得到铸坯；

(3)将步骤(2)得到的铸坯轧制成钢坯；

(4)将步骤(3)得到的钢坯进行锻造；

(5)热处理。

优选地，所述步骤(1)中，将铁水及废钢加入电弧炉内熔炼，后进行钢包炉精炼和真空脱气炉脱气；优选地，所述电炉出钢温度为1630-1650℃；

优选地，所述步骤(2)中，所述连续铸钢过程中，所述出钢温度为1560-1570℃；优选地，所述浇注温度为1540-1555℃；优选地，所述连续铸钢得到直径为690mm的铸坯；

优选地，所述步骤(3)中，将步骤(2)得到的铸坯加热至1250-1280℃，保温1.5-3h，后轧制；优选地，所述轧制的初始温度为1150℃；优选地，所述轧制的终止温度为900℃，然后冷却；