[发明专利]一种低成本U71Mn钢轨的轧制方法

说明书

本发明公开一种低成本U71Mn钢轨的轧制方法，属于冶金材料技术领域。本发明提供的低成本U71Mn钢轨在轧制工艺中采用较大的冷床步距，能够保证轧制获得的U71Mn钢轨在降低Mn含量的基础上保证其具有良好的力学性能，因此可以降低U71Mn钢轨的生产成本。

技术领域

本发明属于冶金材料技术领域，具体涉及一种低成本U71Mn钢轨的轧制方法。

背景技术

高速铁路以行车速度快、运营量大、准点率高、行车安全、舒适度好、占地面积少、环保、能耗低等优点，已在世界各国掀起了高速化浪潮。高铁的快速发展趋势不仅加速了沿线地区的社会经济发展，而且随着网站的合理布局和道路网络结构的逐步完善，许多大中城市都从中受益。

U71Mn钢轨(其化学成分通常包括：C 0.65～0.80；Si 0.15～0.58；Mn 1.10～1.20；P≤0.025；S≤0.025，以下称传统U71Mn钢轨，其力学性能要求：抗拉强度≥880MPa，伸长率A≥10％)具有高强韧性和抗疲劳性，被广泛应用于高速铁路建设中，但目前U71Mn钢轨成本为5200元/吨，U71Mn钢轨售价为4512元/吨，吨钢亏损688元/吨，导致整个钢轨产业一度处于亏损的生产模式中。因此开发低成本高质量高速钢轨具有非常重要意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明一个方面提供一种低成本U71Mn钢轨的轧制方法，其包括以下工艺：连铸坯加热—万能轧机轧制—冷床冷却预弯—矫直；其中：

所述连铸坯加热工艺中，加热时间总计≥3小时，均热温度为1130～1280℃，加热II段温度为1230～1290℃，加热I段温度为≤1200℃，预热段温度为≤800℃；

所述万能轧机轧制工艺中，开轧温度控制在1010℃～1140℃，终轧温度≤930℃；

所述冷床冷却预弯工艺中，冷床步距从350mm增加到500mm；

所述矫直工艺中，矫直温度不得超过60℃；

所述连铸坯按照质量百分比包括以下化学成分：C 0.65～0.75；Si 0.37～0.55；Mn 0.90～0.95；P≤0.025；S≤0.025，其余为Fe和不可避免的杂质。

在一些实施方式中，所述连铸坯按照质量百分比包括以下化学成分：C 0.71～0.73；Si0.37～0.45；Mn 0.91～0.93；P≤0.017；S≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明另一方面提供一种低成本U71Mn钢轨，其由上述的轧制方法轧制获得。

在一些实施方式中，所述的低成本U71Mn钢轨的力学性能满足：屈服强度≥451MPa、抗拉强度≥945MPa、伸长率A≥12％，布氏硬度≥272HB。

基于以上技术方案提供的低成本U71Mn钢轨的轧制方法通过优化钢轨成分，相对于传统U71Mn钢轨降低钢中Mn含量，并采用优化的轧制工艺，包括加大冷床步距等，能够在保证轧制获得的U71Mn钢轨的力学性能(包括抗拉强度、踏面硬度和伸长率等)优于传统U71Mn钢轨的基础上，显著降低本发明提供的U71Mn钢轨的生产成本。相对于传统的U71Mn钢轨，本发明提供的低成本U71Mn钢轨中Mn含量为1.1％降低到0.95％，生产原料成本可降低37.5元/吨，具有良好的经济效益，因此适合于大规模生产，具有良好的推广价值。

具体实施方式

本发明旨在提供一种低成本的U71Mn钢轨的轧制方法。

本发明提供的低成本U71Mn钢轨的轧制方法包括以下工艺：连铸坯加热—万能轧机轧制—冷床冷却预弯—矫直；其中：

所述连铸坯加热工艺中，加热时间总计≥3小时，均热温度为1130～1280℃，加热II段温度为1230～1290℃，加热I段温度为≤1200℃，预热段温度为≤800℃；