CN100449027C - 高强度耐磨钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特别适用于铁路道岔的高强度耐磨钢及其制造方法。其材质化学成份按重量百分比为：C 0.25-0.48，Si 0.6-1.5，Mn 0.8-1.5，Cr1-1.5，Mo 0.3-0.5，V 0.15-0.25，Ti 0.05-0.15，P≤0.03，S≤0.025；制造工艺流程为：电弧炉冶炼→真空炉精炼→炉外钢包精炼→铸锭→初轧成坯→锻造成型→形变热处理。本发明与现有技术相比较，具有耐磨性能优良，强度和韧性指标高，内在质量稳定和生产成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及合金钢，具体说是一种可用于铁路道岔的高强度耐磨钢及其制造方法。
背景技术
随着铁路运输向重载和高速发展，对铁路的材料和内在质量提出了更高的要求。现役的高锰钢道岔已越来越难以满足铁路运输重载高速发展的需要，特别是服役条件恶劣的道岔心轨，不仅要有足够的耐磨性，而且要求有足够的强、韧性，同时应具有稳定的内在质量。为此，国内外都在力图研制出能够满足铁路重载高速运输要求的高性能耐磨钢，例如申请号为98112095.4的高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢，采用Si-Mn-Cr-Mo-Ni主系合金元素，其耐磨钢的综合性能有所提高。但实验证明，主系合金元素Ni的加入对改善耐磨钢性能的效果不明显，并且由于Ni合金材料价格昂贵，还会导致耐磨钢生产成本的增加。另外，由于耐磨钢制造过程缺少精炼工序，特别是缺少脱除有害气体氢的措施，导致在制件内部有形成氢聚集的可能，从而使产品存在对铁路运输构成极大危害的延迟裂纹现象。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种强度高，耐磨性好且生产成本低的高强度耐磨钢。该高强度耐磨钢特别适用于铁路道岔。
本发明的目的还在于提供一种可有效保证本高强度耐磨钢具有稳定的内在质量的制造方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种高强度耐磨钢，其化学成份按重量百分比为：
C 0.25-0.48 Si 0.6-1.5 Mn 0.8-1.5 Cr 1-1.5 Mo 0.3-0.5
V 0.15-0.25 Ti 0.05-0.15 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明高强度耐磨钢优选的化学成份按重量百分比为：
(1)C 0.25-0.35 Si 0.6-0.9 Mn 0.8-1.2 Cr 1-1.2 Mo 0.3-0.4
V 0.15-0.2 Ti 0.05-0.09 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
(2)C 0.28-0.4 Si 0.8-1.2 Mn 1.1-1.5 Cr 1.2-1.5 Mo 0.4-0.5
V 0.18-0.25 Ti 0.06-0.1 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
(3)C 0.3-0.48 Si 0.6-0.8 Mn 0.9-1.2 Cr 1.1-1.3 Mo 0.3-0.4
V 0.18-0.24 Ti 0.08-0.12 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明高强度耐磨钢的制造方法是采用下述工艺流程：
电弧炉冶炼→真空炉精炼→炉外钢包精炼→铸锭→初轧成坯→锻造成型→形变热处理。
本发明高强度耐磨钢的含碳量控制在0.25-0.48之间，以保证材料具有优良的拉伸、扭转、弯曲性能，得到良好的强韧性材料。合金元素Si、Mn、Cr、Mo、V、Ti的加入及合适配比的选择能有效抑制奥氏体的再结晶，延长形变后淬火前的停留时间，并细化晶粒，提高材料的强度和塑韧性。
其高强度耐磨钢制造工艺流程中各工序的作用为：
电弧炉冶炼：控制调整化学成份，通过造渣过程初步净化钢水。
真空炉精炼：将电弧炉冶炼后成份合格的钢水倒入真空炉中，进行抽气精炼，使钢水中的有害气体充分脱除。
炉外钢包精炼：将真空抽气后的钢水倒入钢包之后，再进行钢包吹氢精炼，使钢中的各种有害杂质充分上浮，得到最终的净化钢水。
铸锭：将最终净化的钢水浇注成锭或连铸坯，为轧制做好准备。
初轧成坯：将钢锭或连铸坯轧制成条状钢坯，为锻造做好准备。
锻造成型：将初轧钢坯下料，加热锻造成型。
形变热处理：将锻后成型的锻件利用其余热进行控制冷却，得到预期的组织和性能。
本发明相比现有技术，具有如下优点：
1、具有优良的耐磨性能和高强度、高韧性指标。
2、具有稳定的内在质量。
3、生产成本低。
具体实施方式
主要原材料准备：
A3废钢，无严重锈蚀，
高碳铬铁FeCr67C6.0
中碳锰铁FeMn80C1.5
硅铁FeSi75-A
钼铁FeMo60-A
钒铁FeV75-A
钛铁FeTi30-A
按电弧炉冶炼→真空炉精炼→炉外钢包精炼→铸锭→初轧成坯→锻造成型→形变热处理工艺过程生产铁路道岔心轨。
实施例一
化学成份及含量按下列重量百分比配比：
C 0.27、Si 0.8、Mn 1.0、Cr 1.1、Mo 0.35、V 0.17、Ti 0.09、P≤0.03、S≤0.025。
形变油淬后，于480回火，得到回火索氏体组织。
机械性能如下：
强度σb＝1410Mpa，硬度HRC＝43，冲击韧性αku＝51J/cm2，延伸率δ5＝10％。
实施例二
化学成份及含量按下列重量百分比配比：
C 0.36、Si 1.1、Mn 1.2、Cr 1.2、Mo 0.4、V 0.18、Ti 0.08、P≤0.03、S≤0.025。
形变正火后，于380℃回火，得到贝氏体+残余奥氏体组织。
机械性能如下：
强度σb＝1420Mpa，硬度HRC＝42，冲击韧性αku＝65J/cm2，延伸率δ5＝9.5％。
实施例三
化学成份及含量按下列重量百分比配比：
C 0.45、Si 0.7、Mn 0.8、Cr 1.15、Mo 0.36、V 0.19、Ti 0.10、P≤0.03、S≤0.025。
形变油淬后，于520℃回火，得到回火索氏体组织。
机械性能如下：
强度σb＝1620Mpa，硬度HRC＝48，冲击韧性αku＝50J/cm2，延伸率δ5＝9％。
Claims (5)
1、一种高强度耐磨钢，其特征在于它的化学成份按重量百分比如下：
C 0.25-0.48 Si 0.6-1.5 Mn 0.8-1.5 Cr 1-1.5 Mo 0.3-0.5
V 0.15-0.25 Ti 0.05-0.15 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
2、根据权利要求1所述的高强度耐磨钢，其特征在于它的化学成份按重量百分比如下：
C 0.25-0.35 Si 0.6-0.9 Mn 0.8-1.2 Cr 1-1.2 Mo 0.3-0.4
V 0.1 5-0.2 Ti 0.05-0.09 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
3、根据权利要求1所述的高强度耐磨钢，其特征在于它的化学成份按重量百分比如下：
C 0.28-0.4 Si 0.8-1.2 Mn 1.1-1.5 Cr 1.2-1.5 Mo 0.4-0.5
V 0.18-0.25 Ti 0.06-0.1 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
4、根据权利要求1所述的高强度耐磨钢，其特征在于它的化学成份按重量百分比如下：
C 0.3-0.48 Si 0.6-0.8 Mn 0.9-1.2 Cr 1.1-1.3 Mo 0.3-0.4
V 0.18-0.24 Ti 0.08-0.12 P≤0.03 S≤0.025
其余为Fe和不可避免的杂质。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的高强度耐磨钢的制造方法，其特征在于制造工艺流程为：
电弧炉冶炼→真空炉精炼→炉外钢包精炼→铸锭→初轧成坯→锻造成型→形变热处理。
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Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN100434538C (zh) * | 2006-09-01 | 2008-11-19 | 西安交通大学 | 一种耐磨钢铁熔体的净化和合金化的方法 |
| CN101775550B (zh) * | 2009-01-14 | 2012-05-30 | 常州朗锐活塞有限公司 | 一种大缸径柴油机组合活塞的活塞头材料 |
| CN103252449B (zh) * | 2013-05-08 | 2015-12-02 | 青岛钰鑫车辆工程有限公司 | 复合材料搅拌翼翅生产方法 |
| CN106566982A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-04-19 | 刘海华 | 一种风冷钢喉管衬板的制备方法 |
| CN113774986B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-02-07 | 宁波吉威熔模铸造有限公司 | 一种耐冲击磨损的挖掘机斗齿及其生产工艺 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1032198A (zh) * | 1988-10-19 | 1989-04-05 | 乐山冶金机械轧棍厂 | 含钒钛低锰耐磨钢 |
| CN1059940A (zh) * | 1991-06-24 | 1992-04-01 | 河北工学院 | 强韧性高耐磨大型球磨机衬板及其制造工艺 |
| CN1095421A (zh) * | 1993-02-26 | 1994-11-23 | 新日本制铁株式会社 | 具优异的耐滚动疲劳损伤性的贝氏体系高强度钢轨的制造方法 |
| CN1109919A (zh) * | 1995-03-28 | 1995-10-11 | 王宇辉 | 一种低合金耐磨钢 |
| CN1140205A (zh) * | 1995-03-28 | 1997-01-15 | 王宇辉 | 一种中碳中合金耐磨钢 |
| CN1182142A (zh) * | 1996-11-07 | 1998-05-20 | 鞍山钢铁集团公司 | 一种耐磨铸钢 |
| CN1208776A (zh) * | 1998-06-19 | 1999-02-24 | 四川工业学院 | 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢 |
| CN1363712A (zh) * | 2001-10-22 | 2002-08-14 | 刘承刚 | 一种高强度耐磨损耐冲击的合金铸钢及制造工艺 |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1032198A (zh) * | 1988-10-19 | 1989-04-05 | 乐山冶金机械轧棍厂 | 含钒钛低锰耐磨钢 |
| CN1059940A (zh) * | 1991-06-24 | 1992-04-01 | 河北工学院 | 强韧性高耐磨大型球磨机衬板及其制造工艺 |
| CN1095421A (zh) * | 1993-02-26 | 1994-11-23 | 新日本制铁株式会社 | 具优异的耐滚动疲劳损伤性的贝氏体系高强度钢轨的制造方法 |
| CN1109919A (zh) * | 1995-03-28 | 1995-10-11 | 王宇辉 | 一种低合金耐磨钢 |
| CN1140205A (zh) * | 1995-03-28 | 1997-01-15 | 王宇辉 | 一种中碳中合金耐磨钢 |
| CN1182142A (zh) * | 1996-11-07 | 1998-05-20 | 鞍山钢铁集团公司 | 一种耐磨铸钢 |
| CN1208776A (zh) * | 1998-06-19 | 1999-02-24 | 四川工业学院 | 高速准高速铁路道叉高性能耐磨钢 |
| CN1363712A (zh) * | 2001-10-22 | 2002-08-14 | 刘承刚 | 一种高强度耐磨损耐冲击的合金铸钢及制造工艺 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 低合金抗磨铸钢的合金化. 丁德全等.铸造，第05期. 1989 |
| 低合金抗磨铸钢的合金化. 丁德全等.铸造，第05期. 1989 * |
| 多元低合金贝氏体铸钢磨球的研究和应用. 杨军等.钢铁钒钛，第21卷第2期. 2000 |
| 多元低合金贝氏体铸钢磨球的研究和应用. 杨军等.钢铁钒钛，第21卷第2期. 2000 * |
| 微合金贝氏体抗磨钢及其性能研究. 蔡擎等.四川工业学院学报，第21卷第03期. 2002 |
| 微合金贝氏体抗磨钢及其性能研究. 蔡擎等.四川工业学院学报，第21卷第03期. 2002 * |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: TONGXIANG DESHENG RAILWAY EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: GUAN TIE Effective date: 20130822 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 066000 QINHUANGDAO, HEBEI PROVINCE TO: 314500 JIAXING, ZHEJIANG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130822 Address after: 314500, No. 2229, South Road, Indus street, Tongxiang, Zhejiang Patentee after: Tongxiang Desheng railway equipment limited liability company Address before: 066000 East Ring North 4-3-2, Hebei, Qinhuangdao Patentee before: Guan Tie |
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| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: ZHEJIANG DESHENG RAILWAY EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: TONGXIANG DESHENG RAILWAY EQUIPMENT CO., LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 314500 No. 1285 Guangming Road, Zhejiang, Tongxiang Patentee after: ZHEJIANG DESHENG RAILWAY EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 314500, No. 2229, South Road, Indus street, Tongxiang, Zhejiang Patentee before: Tongxiang Desheng railway equipment limited liability company |