[发明专利]一种高速动车空心车轴用钢及其制造方法

权利要求书

1.一种高速动车空心车轴用钢，其以质量百分比计，含有下述成分：

C：0.23-0.29％；

Mn：0.60-0.75％；

Si：0.25-0.40％；

Cr：1.00-1.20％；

Mo：0.20-0.30％

V：0.020-0.060％；

Ni：0.15-0.30％；

P≤0.015％；

S≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质。

2.如权利要求1的高速动车空心车轴用钢，其特征在于，以质量百分比计，含有下述化学成分：

C：0.27％；

Mn：0.73％；

Si：0.31％；

Cr：1.03％；

Mo：0.28％；

V：0.05％；

Ni：0.28％；

P：0.007％；

S：0.001％，余量为铁和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的钢，其特征在于，该钢的杂质元素以质量ppm计满足：[H]≤1，[O]≤20，[N]≤80。

4.一种高速动车空心车轴用钢的生产方法，其中，该钢以质量百分比计，含有下述成分：C：0.23-0.29％；Mn：0.60-0.75％；Si：0.25-0.40％；Cr：1.00-1.20％；Mo：0.20-0.30％；V：0.020-0.060％；Ni：0.15-0.30％；P≤0.015％；S≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质；该方法包括下列步骤：

I、电炉冶炼工序：将废钢和预处理后的铁水加入电炉冶炼，所述预处理的铁水重量比≥70％，送电、吹氧，在冶炼过程中废钢及炉料迅速熔化，同时脱C、脱P、去气、钢水中的P≤0.010％即出钢，将钢水倒入钢包中进行初步合金化；

II、钢包炉精炼工序：将装有钢水的钢包移到精炼工位，进行造渣、脱氧，在该工序中在线喂Al线，采用CaO-SiO₂-Al₂O₃渣系，控制熔渣碱度R为3.0～6.0，根据化学元素炉前分析结果加入相应铁合金或金属来微调各元素成分，使钢水中各元素成分达到以下范围时，将钢水移出该钢包炉精炼工序：

C：0.23-0.29％；Mn：0.60-0.75％；Si：0.25-0.40％；Cr：1.00-1.20％；：Mo：0.20-0.30％；V：0.020-0.060％；Ni：0.15-0.30％；P≤0.015％；S≤0.005％；其中碱度R为CaO/SiO₂的值；

III、VD真空脱气工序：将钢包移到VD工位，底吹氩气进行真空脱气处理，钢包抽真空结束后，停吹氩气，喂入Si-Ca线，喂入量为每吨钢水0.23-0.92kg后移出VD工位；

IV、浇注工序：将装有钢水的钢包移到铸台，采用氩气保护进行浇注；以及

V.轧制工序。

5.如权利要求4所述的高速动车空心车轴用钢的生产方法，其特征在于，其中所述的电炉熔炼工序中，预处理后的铁水中P≤0.070％且S≤0.010％；还优选废钢中P≤0.035％且S≤0.040％。

6.如权利要求4或5所述的高速动车空心车轴用钢的生产方法，其特征在于，其中所述的电炉熔炼工序中，控制预处理后铁水温度不低于1250℃，优选温度为1250-1500℃。

7.如权利要求6所述的高速动车空心车轴用钢的生产方法，其特征在于，其中所述的电炉熔炼工序中，废钢熔化和铁水氧化同时进行，加入造渣材料石灰的比例按照预处理铁水和废钢的总重每吨加入20-40kg。

8.如权利要求4-7任一项所述的高速动车空心车轴用钢的生产方法，其特征在于，电炉冶炼工序出钢前，在钢包内加入石灰、萤石、合成渣与硅铝钡以使钢包精炼工序中熔渣碱度R达到3.0～6.0。