一种耐点蚀钢轨及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  110

    本发明涉及钢轨制造
    技术领域
    ,具体涉及一种耐点蚀钢轨及其制备方法。
    背景技术
    :随着近年来铁路的高速发展,钢轨腐蚀问题日益凸显,正逐步成为制约世界铁路发展的重要因素。尤其是隧道或沿海环境中,轨底腐蚀大幅度降低了钢轨使用寿命,每年换轨费用高达百万,由腐蚀引起的钢轨断裂,更是铁路安全运行的重大隐患。频繁换轨在造成铁路运行维护成本增加的同时,还严重影响了铁路运输效率。通常钢轨轨底点蚀是引发钢轨断裂的主要原因。在大气及腐蚀环境中,钢轨表层首先产生fe(oh)2和h ,导致表面锈层ph值降低,进一步加速钢轨的点蚀进程。因此钢轨轨底在均匀腐蚀的同时,更易产生点蚀,由点蚀造成轨底局部应力集中,在外力作用下易萌生裂纹,造成断轨事件。目前提高钢轨耐蚀性主要有三个方面:①改善钢轨成分,②表面喷涂防护漆,③牺牲阳极的阴极保护法。前者从钢轨使用的安全性考虑,无法在钢轨中添加过多传统的ni、cu等防腐元素,而后两者在应用方面又存在环保和成本问题,因此线路钢轨尚没有开发出相对成熟、可广泛应用的耐点蚀技术,铺设钢轨耐点蚀性能一直不理想。中国专利申请cn109183014a公布了一种耐蚀钢轨的生产方法,该钢轨的化学成分为0.4-1.2重量%c,si、mn、cr、v、p和s合计含量≤3.0重量%,余量为fe;该发明通过将矫直冷却后的钢轨浸入含有三价铬钝化液的槽内进行耐蚀材料附着,以此提高钢轨的耐腐蚀性能。但由于该方法需要增加额外的钢轨浸入装置,操作难度大,成本较高,且会造成一定的环保问题。中国专利申请cn109370273a公布了一种耐蚀重载铁路用钢轨的生产方法,利用钢轨轧制余热进行在线热处理后,让钢轨表面温度介于400-600℃,再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物。由于在钢轨轧制余热进行在线热处理后,让钢轨表面温度介于400-600℃,再利用余热对钢轨表面喷涂无机富锌耐蚀材料从而在钢轨表面形成锌铁络合物,从而大幅度提高耐蚀性能。该发明需要在钢轨表面整体喷涂富锌耐蚀材料,成本较高,而且涂层均匀性难以保证。中国专利申请cn109023127a涉及一种提高钢轨表层铬镍铝碳成分,并利用渗铬和渗碳原理,提高钢轨表层耐蚀性能和防脱碳能力的耐腐蚀高速铁路钢轨生产方法,利用钢轨轧制的轧制余热,对钢轨施加1-3℃/s的加速冷却操作,在该热处理操作后,再利用钢轨热处理余热,对钢轨表面喷涂热熔锌液。该发明得到的钢轨表层富含耐蚀物质锌层,提高了钢轨的综合性能和表层耐蚀性能。该发明操作难度大,喷涂所用热熔锌成本高,而且钢轨轨顶面喷涂耐蚀层在轮轨作用下会快速磨耗,无法起到防腐作用。中国专利申请cn107747021a公开了一种耐腐蚀高速铁路用钢轨及其生产方法,所述钢轨为包含0.1-0.9重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.15-1.2重量%的mn,cr≤0.4重量%,v≤0.020重量%,nb≤0.40重量%,p≤0.025重量%,s≤0.025重量%,余量为fe和杂质的连铸钢轨,在该连铸钢轨的外表面上熔覆有铬铁合金复合防腐层。所述的生产方法采用低s入炉铁水在高碱度精炼渣保护下精炼获得的钢水,再以该钢水为基础在全保护条件下连铸成钢坯,通过等离子熔覆在连铸坯介于800-1200℃复合一层防腐层,并进行奥氏体均匀获得所述的钢轨。该发明涉及的等离子熔覆技术难度高,且铬铁防腐层成本较高,无法实现大批量钢轨应用。中国专利申请cn109023127a涉及一种提高钢轨表层铬镍铝碳成分,并利用渗铬和渗碳原理,提高钢轨表层耐蚀性能和防脱碳能力的耐腐蚀高速铁路钢轨生产方法,利用钢轨轧制的轧制余热,对钢轨施加1-3℃/s的加速冷却操作,在该热处理操作后,再利用钢轨热处理余热,对钢轨表面喷涂热熔锌液。该发明得到的钢轨表层富含耐蚀物质锌层,提高了钢轨的综合性能和表层耐蚀性能。该发明操作难度大,喷涂所用热熔锌成本高,而且钢轨轨顶面喷涂耐蚀层在轮轨作用下会快速磨耗,无法起到防腐作用。中国专利申请cn201711054234.4公开了一种连铸过程中喷涂钛合金生产高速耐蚀钢轨的方法,包括以下步骤:首先对钢轨钢采用低s入炉铁水和高碱度精炼渣,增碳剂采用无烟煤,lf加热过程中使用发泡剂,防止钢液与空气接触;浇注全程进行保护浇注,浇注后的铸坯进入缓冷坑缓冷;然后待浇注后的铸坯钢坯温度介于800-1200℃时,采用等离子熔覆方式对钢坯全断面喷涂钛合金;最后对熔覆有钛合金的钢坯进行加热炉加热后再采用轧制机进行轧制,得到具有耐蚀功能的高速铁路用钢轨。该发明无法保证轧制过程对涂层均匀性的影响,且钛合金成本较高。中国专利cn202925385u公布了一种耐磨耐蚀钢轨,包括轨底、轨腰和轨面,其特征在于:所述轨面上涂覆有保护层,所述保护层为双层结构,从外到内依次为耐腐蚀层和耐磨层,所述轨底上固定连接有加强筋。但该发明不仅操作难度大,而且成本较高,双层保护层的结构稳定性无法保证。中国专利申请cn111235472a公布了一种420mpa级低合金耐蚀钢及其制备方法、应用,该耐蚀钢成分为0.03-0.10重量%c,0.01-1.0重量%si,1.0-2.1重量%mn,s≤0.005重量%,p≤0.01重量%,als≤0.02重量%,0.1-0.6重量%cu,0.2-4.0重量%ni,0.001-0.01重量%mg,0.001-0.01重量%ca,0.001-0.01重量%o,余量为fe和不可避免的杂质。其中,ca、mg和o的重量百分比含量满足如下条件:(ca mg)/o≥1.0;该发明提供的420mpa级低合金耐蚀钢比同类耐蚀钢的耐蚀性能提高达50%。该耐蚀钢为低碳钢,主要强调了钢中ca、mg含量对耐蚀的影响,该钢应用于沿海大气环境、南海岛礁大气环境等cl-沉积率为0-0.4mdd的环境中。对钢轨而言,碳含量范围都在高碳区间,并且该耐蚀钢针对的是均匀腐蚀问题,没有考虑点蚀的影响。技术实现要素:本发明的目的是为了克服现有技术存在的钢轨的耐点蚀性能较差的问题,提供一种耐点蚀钢轨及其制备方法,该方法通过向钢液中加入钙合金,形成含有cao和cas的复杂相,在钢轨发生锈蚀时,该相溶解于钢表面的薄电解液膜中,同时ca在锈层内富集,使腐蚀界面的碱性增大,钢轨表面ph值下降的速率降低,延缓了腐蚀的快速扩展。此外,钙元素可促进锈层向致密、具有更高防护性的组织结构转变。为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种耐点蚀钢轨的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液;(2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.5-1.2重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.1-1.2重量%的mn,0.007-0.01重量%的ca,cr v≤0.7重量%,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩;(3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理;其中,在步骤(3)中,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为25-35℃,大方坯连铸的拉速为0.6-0.75m/min。优选地,在步骤(1)中,所述真空处理为rh真空处理。优选地,在步骤(1)中,真空处理时控制真空度≤3mbar。优选地,在步骤(1)中,所述真空处理的时间为10-15min。优选地,在步骤(2)中,添加钙合金后使钢液的化学成分含有0.5-1.2重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.1-1.2重量%的mn,0.007-0.01重量%的ca,cr v≤0.7重量%,s p≤0.05重量%,余量为fe和不可避免的杂质。优选地,在步骤(2)中,所述软吹氩的时间为4-6min。优选地,在步骤(4)中,所述热轧的温度为1200-1300℃。优选地,在步骤(4)中,所述热轧在万能轧制机中进行。优选地,在步骤(4)中,所述在线热处理的冷却速度为0.8-1.8℃/s。本发明第二方面提供一种由上述方法制备得到的耐点蚀钢轨。本发明所述的耐点蚀钢轨的制备方法,通过往钢液中添加钙合金,在现有工艺基础上提高钢轨钢中钙含量,通过钙元素富集来抑制钢轨点蚀,降低点蚀坑向钢轨内部的扩展速率,提高钢轨耐点蚀性能。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明第一方面提供一种耐点蚀钢轨的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液;(2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.5-1.2重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.1-1.2重量%的mn,0.007-0.01重量%的ca,cr v≤0.7重量%,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩;(3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理;其中,在步骤(3)中,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为25-35℃,大方坯连铸的拉速为0.6-0.75m/min。在优选的实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后使钢液的化学成分含有0.5-1.2重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.1-1.2重量%的mn,0.007-0.01重量%的ca,cr v≤0.7重量%,s p≤0.05重量%,余量为fe和不可避免的杂质。在具体实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后,钢液中c的含量可以为0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.1重量%或1.2重量%。在具体实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后,钢液中si的含量可以为0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%或0.8重量%。在具体实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后,钢液中mn的含量可以为0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.1重量%或1.2重量%。在具体实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后,钢液中ca的含量可以为0.007重量%、0.0075重量%、0.008重量%、0.0085重量%、0.009重量%、0.0095重量%或0.01重量%。在具体实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后,钢液中cr v的含量可以为0.1重量%、0.2重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%或0.7重量%。在具体实施方式中,在步骤(2)中,添加钙合金后,钢液中s p的含量可以为0.01重量%、0.02重量%、0.03重量%、0.04重量%或0.05重量%。在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,对于所述精炼渣的选择没有特殊要求,可以为本领域的常规选择。在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,所述真空处理为rh真空处理,并且在rh真空处理过程中对钢液成分进行精调,使得rh真空处理结束后的钢液中除钙元素外其它合金组分均满足钢种成分要求。在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,真空处理时的真空度为相对真空度,为使制备出的钢轨耐点蚀性能较好,真空处理时控制真空度≤3mbar。在本发明所述的方法中,在步骤(1)中,所述真空处理的时间为10-15min。在具体实施方式中,所述真空处理的时间可以为10min、10.5min、11min、11.5min、12min、12.5min、13min、13.5min、14min、14.5min或15min。在本发明所述的方法中,在步骤(2)中,对于所述钙合金的选择没有特殊要求,使钢液中钙含量为0.007-0.01重量%以及其他合金组分均满足钢种成分要求即可,可以为本领域的常规选择。在本发明所述的方法中,在步骤(2)中,为使钢液中的合金成分均匀化,对添加钙合金后的钢液进行软吹氩,所述软吹氩是从钢包底部进行吹氩,通过控制氩气流量,一方面保证钢包内部钢液有一定扰动,另一方面避免液面剧烈翻腾造成氧化等可避免的污染,进而提供合适的动力学条件以促进钢液快速均匀化。所述软吹氩的时间为4-6min。在具体实施方式中,所述软吹氩的时间可以为4min、4.5min、5min、5.5min或6min。在本发明所述的方法中,在步骤(3)中,为避免钢液被二次氧化,确保钢液的清洁度,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为25-35℃。在具体实施方式中,所述浇铸过热度可以为25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃或35℃。在本发明所述的方法中,在步骤(3)中,所述大方坯连铸的拉速为0.6-0.75m/min。在具体实施方式中,所述大方坯连铸的拉速可以为0.6m/min、0.62m/min、0.65m/min、0.68m/min、0.7m/min、0.72m/min或0.75m/min。在本发明所述的方法中,在步骤(4)中,所述热轧的设备可以为本领域的常规选择,优选地,所述热轧在万能轧制机中进行。所述热轧的温度为1200-1300℃。在具体实施方式中,所述热轧的温度可以为1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1250℃、1260℃、1270℃、1280℃、1290℃或1300℃。在本发明所述的方法中,在步骤(4)中,利用热轧余热进行在线热处理,所述在线热处理的冷却速度为0.8-1.8℃/s。在具体实施方式中,所述在线热处理的冷却速度可以为0.8℃/s、0.9℃/s、1℃/s、1.1℃/s、1.2℃/s、1.3℃/s、1.4℃/s、1.5℃/s、1.6℃/s、1.7℃/s或1.8℃/s。本发明第二方面提供一种由上述方法制备得到的耐点蚀钢轨。本发明所述的耐点蚀钢轨及其制备方法,与现有技术相比,具有以下优点:(1)在rh真空处理后添加钙合金提高钢轨耐点蚀性,无需在现有生产工艺基础上增加额外设备,保证耐点蚀钢轨生产成本可控。(2)钢轨除钙含量改变外,其他成分不变,不会带来与服役相关性能的影响。(3)钢轨钙含量增加,钙在钢液中具有很强的脱氧、脱硫能力。在钢轨钢液中添加钙合金,降低钢中夹杂物的数量并优化夹杂物的成分和形态,提高钢的冲击韧性。并且提高钢中钙元素含量,可形成含有cao和cas的复杂相,在钢轨发生锈蚀时,该相溶解于钢表面的薄电解液膜中,同时ca在锈层内富集,使腐蚀界面的碱性增大,钢轨表面ph值下降的速率降低,延缓了腐蚀的快速扩展。此外,钙元素可促进锈层向致密、具有更高防护性的组织结构转变。钙元素可抑制点蚀坑向钢轨内部发展,减少由点蚀带来的钢轨服役安全隐患。(4)本发明所述的耐点蚀钢轨整体耐点蚀性能较好,可应用于潮湿隧道、沿海区域等大气或腐蚀环境中。以下将通过实施例对本发明进行详细描述,但本发明的保护范围并不仅限于此。实施例1(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行rh真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液,其中,真空处理时的真空度为3mbar,真空处理的时间为10min;(2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.8重量%的c,0.51重量%的si,0.9重量%的mn,0.007重量%的ca,0.32重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩,软吹氩的时间为6min;(3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为25℃,大方坯连铸的拉速为0.6m/min,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理,其中,热轧在万能轧制机中进行,热轧的温度为1300℃,在线热处理的冷却速度为1.8℃/s,得到钢轨a1。实施例2(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行rh真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液,其中,真空处理时的真空度为3mbar,真空处理的时间为15min;(2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.78重量%的c,0.54重量%的si,0.89重量%的mn,0.0076重量%的ca,0.31重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩,软吹氩的时间为4min;(3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为35℃,大方坯连铸的拉速为0.75m/min,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理,其中,热轧在万能轧制机中进行,热轧的温度为1200℃,在线热处理的冷却速度为0.8℃/s,得到钢轨a2。实施例3(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行rh真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液,其中,真空处理时的真空度为3mbar,真空处理的时间为12min;(2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.82重量%的c,0.51重量%的si,0.91重量%的mn,0.0083重量%的ca,0.31重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩,软吹氩的时间为5min;(3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为30℃,大方坯连铸的拉速为0.7m/min,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理,其中,热轧在万能轧制机中进行,热轧的温度为1250℃,在线热处理的冷却速度为1.3℃/s,得到钢轨a3。实施例4(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行rh真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液,其中,真空处理时的真空度为3mbar,真空处理的时间为14min;(2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.81重量%的c,0.5重量%的si,0.9重量%的mn,0.0096重量%的ca,0.3重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩,软吹氩的时间为5.5min;(3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为32℃,大方坯连铸的拉速为0.68m/min,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理,其中,热轧在万能轧制机中进行,热轧的温度为1230℃,在线热处理的冷却速度为1.5℃/s,得到钢轨a4。实施例5按照实施例1所述的方法进行实施,与之不同的是,在步骤(2)中,添加钙合金使钢液的化学成分含有0.81重量%的c,0.53重量%的si,0.89重量%的mn,0.01重量%的ca,0.3重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,得到钢轨a5。对比例1按照实施例1所述的方法进行实施,与之不同的是,在步骤(2)中,不向钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.78重量%的c,0.51重量%的si,0.88重量%的mn,0.0003重量%的ca,0.3重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,得到钢轨d1。对比例2按照实施例1所述的方法进行实施,与之不同的是,在步骤(2)中,添加钙合金使钢液的化学成分含有0.8重量%的c,0.53重量%的si,0.91重量%的mn,0.004重量%的ca,0.31重量%的cr v,0.03重量%的s p,余量为fe和不可避免的杂质,得到钢轨d2。测试例1测试实施例1-5和对比例1-2制备得到的钢轨的耐腐蚀性能,按照tb/t2375-1993《铁路用耐候钢周期浸润腐蚀试验方法》标准要求进行检测,在钢轨轨底截取50x50x1.5mm大小的试样进行周期浸润试验,试验时间为72h,通过测量试样表面蚀坑深度与宽度比(a/c)来表征钢轨的耐点蚀性能。结果如表1所示。表1测试例2测试实施例1-5和对比例1-2制备得到的钢轨的耐海洋环境腐蚀性能,按照tb/t2375-1993《铁路用耐候钢周期浸润腐蚀试验方法》标准要求进行检测,在钢轨轨底截取50x50x1.5mm大小的试样,在3.5重量%的nacl溶液中进行周期浸润试验,试验时间为100h,通过测量试样表面蚀坑深度与宽度比(a/c)来表征钢轨的耐点蚀性能。结果如表2所示。表2编号a/ca10.18a20.15a30.11a40.09a50.08d10.41d20.33通过表1和表2的结果可以看出,采用本发明所述的方法制备得到的钢轨,在周期浸润试验过程中,耐so32-和耐cl-点蚀能力较好,具有优良的耐酸性及耐海洋环境的腐蚀性能。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种耐点蚀钢轨的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

    (1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在lf炉中进行电加热精炼,在精炼过程中添加精炼渣进行脱硫处理以及对合金成分进行调整,接着进行真空处理并且对钢液成分进行调整,得到真空处理后的钢液;

    (2)向步骤(1)得到的钢液中添加钙合金,使钢液的化学成分含有0.5-1.2重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.1-1.2重量%的mn,0.007-0.01重量%的ca,cr v≤0.7重量%,余量为fe和不可避免的杂质,然后对钢液进行软吹氩;

    (3)将步骤(2)得到的钢液进行大方坯连铸,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;

    (4)将步骤(3)得到的重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理;

    其中,在步骤(3)中,在大方坯连铸过程中全程进行保护浇铸,浇铸过热度为25-35℃,大方坯连铸的拉速为0.6-0.75m/min。

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述真空处理为rh真空处理。

    3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,真空处理时控制真空度≤3mbar。

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述真空处理的时间为10-15min。

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,添加钙合金后使钢液的化学成分含有0.5-1.2重量%的c,0.1-0.8重量%的si,0.1-1.2重量%的mn,0.007-0.01重量%的ca,cr v≤0.7重量%,s p≤0.05重量%,余量为fe和不可避免的杂质。

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述软吹氩的时间为4-6min。

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述热轧的温度为1200-1300℃。

    8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述热轧在万能轧制机中进行。

    9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(4)中,所述在线热处理的冷却速度为0.8-1.8℃/s。

    10.由权利要求1-9所述的任意一项方法制备得到的耐点蚀钢轨。

    技术总结
    本发明涉及钢轨制造技术领域,公开了一种耐点蚀钢轨及其制备方法。该制备方法包括:(1)采用转炉进行半钢冶炼,然后在LF炉中进行电加热精炼,接着进行真空处理,得到钢液;(2)向钢液中添加钙合金,然后对钢液进行软吹氩;(3)将钢液进行大方坯连铸,得到大方坯,然后经过冷却和切割,得到重轨钢连铸坯;(4)将重轨钢连铸坯进行热轧和在线热处理,获得热处理耐点蚀钢轨;该方法通过往钢液中添加钙合金,提高钢轨中钙含量来提高钢轨耐点蚀性能。

    技术研发人员:李晓煜;陈崇木;汪渊;袁俊
    受保护的技术使用者:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
    技术研发日:2020.11.24
    技术公布日:2021.03.12

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