[发明专利]一种450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢及其制造方法，所述铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.05～0.08％；Si：0.05％～0.15％；Mn：1.20～1.50％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Nb：0.020～0.030％；Cr：0.10～0.30％；Als：0.020～0.030％；余量为Fe及不可避免的夹杂；本发明提供的冷弯直角型钢具有良好的成形性能和低温韧性，并且变形区具有良好的组织和性能均匀性，降低了变形区开裂风险，真正实现高强度、长尺寸、无焊缝的铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢工业化批量制造。

技术领域

本发明属于钢铁技术领域，涉及一种铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢及其制造方法，具体涉及一种450MPa级高强度级别铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢及其制造方法。

背景技术

新一代时速160公里动力集中型铁路客车在运行速度、车体材质、制造工艺等方面进行全面升级。部分主机厂对长达25m的底架边梁采用无焊缝连接的直角异形结构，目前国内热轧槽钢受生产线最大长度限制无法满足该设计要求。而传统的冷弯成形不仅内外弧R角无法满足尺寸要求，而且450MPa高强度级别下直角变形区产生裂纹风险极大。因此如何进行新一代铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢的材料设计并实现无裂纹制造是一项关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢及其制造方法，所述铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢钢带的强度为450MPa级，具有良好的成形性能和低温韧性，其变形区组织和性能均匀，降低了变形区裂纹风险，实现高强度、长尺寸(≥30m)、无焊缝、耐低温的铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢工业化批量制造。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢，包括以下重量百分比的化学成分：C：0.05～0.08％；Si：0.05～0.15％；Mn：1.20～1.50％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Nb：0.020～0.030％；Cr：0.10～0.30％；Als：0.020～0.030％；余量为Fe及不可避免的夹杂，其中，Cr：Si＝1.5～2.5。

所述450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢具有良好的组织均匀性，变形区内外弧的金相组织为铁素体+贝氏体+少量珠光体组织，铁素体晶粒度为9.5～10.5级。

所述450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢非变形区的金相组织也为铁素体+贝氏体+少量珠光体组织，铁素体晶粒度为9.5～10.5级。

所述450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢变形区与未变形区具备良好的显微硬度均匀性:180≥HV_{变形区内外弧}≥HV_未变形区≥140。

所述450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢带钢的R_eL≥450MPa，R_m≥550MPa，A≥25％，-60℃KV₂≥120J，经过180°D＝0a单倍冷弯后，弯曲试样外侧面没有裂纹出现。

本发明还提供了所述450MPa级铁路客车底架边梁用冷弯直角型钢的制造方法，包括以下步骤：铁水预处理深脱硫→转炉冶炼→LF→连铸→热连轧→层流冷却→卷取→水洗抛丸→纵切→冷热复合成型→矫直。

铁水预处理时深脱硫至≤0.005％，并在LF精炼时将各成分调至目标值。

连铸时投用动态轻压下，铸坯检查、清理，无裂纹状态下方可投轧。

所述热连轧步骤中，粗轧累计压下率≥70％，粗轧开轧温度1100～1150℃；为减少带状组织产生的裂纹风险，奥氏体未再结晶区采用大压下，热连轧后三道次总压下率≥50％，精轧终轧温度860～900℃。

层流冷却采用前段冷却。