[发明专利]一种俄标高强耐低温钢轨材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种俄标高强耐低温钢轨材料，其质量百分的化学成分：C0.71～0.82％；Si0.25～0.60％；Mn0.75～1.25％；P≤0.020％；S≤0.020％；Cr≤0.020％；V0.05～0.15％；N0.01～0.02％；其余为Fe及不可避免的杂质，质量分数共计为100％。还公布了其制备方法。本发明的目的是提供一种俄标高强耐低温钢轨材料及其制备方法，能够制备具有良好强度和韧性配比及优异的耐磨耐低温俄标钢轨，使其性能满足俄标技术要求。

技术领域

本发明涉及冶金材料领域，尤其涉及一种俄标高强耐低温钢轨材料及其制备方法。

背景技术

从钢轨标准来看，各国对钢轨钢的低温性能没有具体规定，只有俄罗斯ГОСТР51685-2013标准中对硬度350HB这一级别的钢轨有低温技术要求，检测方法为钢轨低温回火后进行冲击性能测试。目前国内外有关研究钢轨低温性能的已公开发表的相关文献较少，重点关注于高抗拉强度、高踏面硬度钢轨的研发和线路铺设应用。国内低温环境下如青藏铁路铺设的U71Mn钢轨，常温下，U71Mn钢轨硬度平均值为275HB，抗拉强度值为930MPa，低温﹣40℃轨头U型冲击值为7J。相比较俄标耐低温钢轨，国内钢轨标准对有害气体N进行严苛控制，要求N≤90ppm，俄标中耐低温钢轨N含量要求高于国内钢轨标准要求，强度和硬度也比U71Mn高，且低温-60℃冲击韧性要求达到15J/cm2以上。据统计，国际市场每年稳步增长，市场需求量不断增长。所以，储备开发出具有高强耐磨高冲击韧性俄标钢轨具有非常重要的生产和经济意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种俄标高强耐低温钢轨材料及其制备方法，能够制备具有良好强度和韧性配比及优异的耐磨耐低温俄标钢轨，使其性能满足俄标技术要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种俄标高强耐低温钢轨材料，其质量百分的化学成分：C 0.71～0.82％；Si 0.25～0.60％；Mn 0.75～1.25％；P≤0.020％；S≤0.020％；Cr≤0.020％；V 0.05～0.15％；N 0.01～0.02％；其余为Fe及不可避免的杂质，质量分数共计为100％。

进一步的，其质量百分的化学成分：C 0.73％；Si 0.55％；Mn 1.05％；P 0.013％；S 0.007％；Cr 0.12％；V 0.08％；N 0.0136％；其余为Fe及不可避免的杂质，质量分数共计为100％。

进一步的，其质量百分的化学成分：C 0.76％；Si 0.58％；Mn 1.12％；P 0.011％；S 0.003％；Cr 0.13％；V 0.06％；N 0.0122％；其余为Fe及不可避免的杂质，质量分数共计为100％。

进一步的，其质量百分的化学成分：C 0.74％；Si 0.55％；Mn 1.08％；P 0.019％；S 0.003％；Cr 0.11％；V 0.06％；N 0.0132％；其余为Fe及不可避免的杂质，质量分数共计为100％。

一种俄标高强耐低温钢轨材料的制备方法，包括：

炼钢生产工艺：U71Mn炉料→25真空感应炉熔炼→添加合金→圆柱锭脱模冷却；冶炼采用无铝脱氧合金化，全过程正常吹氩；真空度≤0.10KPa，冶炼熔化时间≥45min；

轧制工艺：铸锭加热→两辊轧制→轧制成20mm厚度板材→锯切成热处理试样尺寸；其电磁感应加热温度至980℃，保温时间不小于2小时35分钟；出炉温度为不低于1150℃，开轧温度≥1100℃，终轧温度910～940℃；