[发明专利]贝氏体钢坯连铸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种贝氏体钢坯连铸工艺。

背景技术

随着铁路运输朝着重载化、高效化的不断发展，对钢轨及道岔的使用性能和寿命提出越来越高的要求，为了使钢轨具有良好的各项性能，要求钢轨的连铸坯内部质量良好。重载线路用贝氏体钢轨属于高强高韧性合金钢，具有良好的韧性和耐磨性，合金含量较高，凝固区间温度变化大，凝固过程容易形成严重的中心偏析，在后续的轧制和热处理过程中难以消除，影响钢轨的延展性、焊接性能以及抗氢致裂纹能力等。再加上大方坯连铸机断面尺寸较大，凝固时间更长，铸坯内部出现中心疏松、中心偏析等缺陷的倾向性更大。因此，研究制定合理的动态轻压下技术，结合结晶器电磁搅拌技术和动态二冷配水，解决重载线路用贝氏体钢连铸坯中心偏析、中心疏松等较为严重的技术难题，浇铸出高质量的连铸坯，是开发生产重载线路用贝氏体钢轨的关健环节。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种贝氏体钢坯连铸工艺。

本发明提供一种贝氏体钢坯连铸工艺，包括：

在连铸轻压下区域，通过铸坯中心固相率fs的变化来控制压下量，轻压下机架压下量和铸坯中心固相率fs的关系为：当0≤fs＜0.20时压下量为0mm；当0.2≤fs≤0.3时压下量为1.8mm；当0.35≤fs≤0.45时压下量为3.2mm；当0.50≤fs≤0.60时压下量为4.3mm；当0.65≤fs≤0.80时压下量为5.7mm；当0.8＜fs≤1时压下量为0mm；当轻压下机架铸坯中心固相率处于上述两数据段之间的数值时，则根据其固相率采用线性插值法计算该机架所对应的压下量；

所述贝氏体钢坯中C的含量为0.14～0.22wt％,Si含量为0.80～1.20wt％,Mn的含量为2.20～2.45wt％,Cr、Ni和Mo的总含量不超过2.3wt％，余量为铁。

进一步地，所述贝氏体钢坯的尺寸为320mm×415mm。

进一步地，连铸拉速为0.50～0.65m/min，中间包钢水过热度25～30℃。

进一步地，二冷比水量为0.27～0.31L/kg，轻压下区域铸坯表面温度为810～940℃。

进一步地，二冷区铸坯表面最大回温速率不大于15℃/m，最大降温速率不大于10℃/m。

进一步地，结晶器电磁搅拌工艺参数如下：电流强度控制为600A，频率为1.8HZ，旋转方式为单向旋转。

进一步地，结晶器水量为3900L/min。

进一步地，轻压下区域到结晶器弯月面的距离为16600～24400mm，轻压下区域总长度为7000～8000mm。

进一步地，总压下量为10～15mm，单个轻压下机架的最大压下量为3mm，最大压下速率为4mm/m。

进一步地，浇注过程中水口浸入深度为120mm。

本发明提供一种贝氏体钢坯连铸工艺，该工艺在连铸坯动态轻压下中，通过铸坯中心固相率的变化来控制压下量，由此减轻和消除了铸坯中心偏析、中心疏松、中心缩孔等缺陷。试验证明，采用本发明提供的连铸工艺生产的铸坯，中心碳偏析指数控制在0.93～1.06，平均为1.02，锰偏析指数0.97～1.02；该工艺还可明显改善高强贝氏体钢铸坯的中心疏松和中心缩孔，铸坯中心疏松≤1级、中心缩孔≤0.5级。以本发明方法加工的连铸坯轧制的钢轨，可以满足重载线路高强贝氏体钢轨的技术要求。

具体实施方式

本发明公开了一种贝氏体钢坯连铸工艺，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明针对贝氏体钢坯连铸易出现中心偏析、中心疏松、中心缩孔等铸坯内部质量缺陷问题进行了改进，其关键之处是根据该贝氏体钢的成分提出合理的动态轻压下工艺。

本发明提供一种贝氏体钢坯连铸工艺，包括：