CN105238994A - 一种列车缓冲器用钢及其制备方法 - Google Patents
一种列车缓冲器用钢及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105238994A CN105238994A CN201510830832.0A CN201510830832A CN105238994A CN 105238994 A CN105238994 A CN 105238994A CN 201510830832 A CN201510830832 A CN 201510830832A CN 105238994 A CN105238994 A CN 105238994A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- train
- temperature
- time
- steels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明公开了一种列车缓冲器用钢及其制备方法，列车缓冲器用钢的化学组成按质量百分数为：C：0.37-0.45％、Si：0.20-0.37％、Mn：0.95-1.20％、Cr：0.95-1.20％、Mo：0.20-0.30％、Ni：0.15-0.30％、P≤0.030％、S≤0.030％、Al：0.010-0.070％，余为Fe和不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤：1)冶炼：采用电炉冶炼，脱碳量0.60～0.70％；终点[C]0.20～0.25％、[P]≤0.015％，钢水的出钢温度1630-1680℃；LF炉外精炼；2)浇注：采用连铸浇注铸坯，电磁搅拌，控制中间包温度1515-1535℃，拉速0.55～0.70m/min；3)轧制：控制加热炉均热温度1200-1250℃，加热时间2-3小时，开轧温度1080-1120℃，终轧温度850-950℃；4)缓冷：轧后及时收集码垛缓冷，缓冷时间大于24小时，制得热轧圆钢。本发明钢强韧性良好，适用于各类列车缓冲器。
Description
技术领域
本发明属于列车缓冲器用钢技术领域，具体涉及一种列车缓冲器用钢及其制备方法。
背景技术
列车缓冲器，能够缓和列车在运行或调车作业时机车车辆间的纵向冲动，降低车钩纵向力，避免或减轻对车辆及货物的损坏；提高列车运行的稳定性，确保运输安全。列车缓冲器器用钢需能充分吸收车辆冲撞作用时产生的能量，以满足高速重载列车用货车缓冲装置的要求。
中国专利申请CN102094151A公开了一种合金钢产品，其中所含的主要化学成分的百分含量为：C：0.25-0.35％、Si：0.20-0.60％、Mn：0.80-1.2％、Cr：0.30-0.70％、Mo：0.10-0.30％、Ni：0.10-0.30％。
中国专利申请CN102094152A公开了列车缓冲器材料，其各组分含量按重量百分比为：C：0.27-0.32％、Si：0.20-0.60％、Mn：0.80-0.90％、Cr：0.30-0.70％、Mo：0.10-0.20％、Ni：0.10-0.20％。
上述中国专利申请所公开的技术中C、Mn、Cr、Mo含量较低，强度和韧性较低，不适宜制造高速重载列车用货车缓冲器。因此，应该采取更加合理的方法来提高材料的强度和韧性，满足高速重载列车用货车缓冲器用钢要求。
发明内容
针对用户对材料强度及冲击韧性越来越高的要求，本发明的目的在于，提供一种列车缓冲器用钢，该钢根据合金化的方法通过添加适量的合金元素Al来细化晶粒、优化材料的组织和改善性能，稳定钢的强度和提高韧性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种列车缓冲器用钢，在实施多元合金化的基础上，根据合金化原理，加入适量的合金元素Al来细化晶粒、优化材料的组织和改善性能，稳定钢的强度和提高韧性。其化学组成的质量百分数为：C：0.37-0.45％、Si：0.20-0.37％、Mn：0.95-1.20％、Cr：0.95-1.20％、Mo：0.20-0.30％、Ni：0.15-0.30％、P≤0.030％、S≤0.030％、Al：0.010-0.070％，余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的技术特点之一在于采用多元合金化成分设计和添加Al元素，稳定钢的强度和提高韧性。
采用Mn、Mo、Al合金化，在稳定钢的强度的同时可以改善钢的回火脆性，提高韧性。
在上述优化设计基础上，为保证钢的强韧性，优选的钢的组成按质量百分数为：
C：0.39-0.45％、Si：0.20-0.37％、Mn：1.00-1.20％、Cr：1.00-1.20％、Mo：0.22-0.30％、Ni：0.15-0.30％、P≤0.030％、S≤0.030％、Al：0.020-0.070％，余为Fe和不可避免的杂质。
本发明的另一个目的在于，提供列车缓冲器用钢的制备方法，钢的化学成分设计要求如上所述，所述方法包括以下步骤：
1)冶炼
采用电炉冶炼，为有效降低钢中杂质含量，电炉冶炼入炉原料必须经过优选，电炉冶炼全过程造泡沫渣操作，保证良好的氧化沸腾，促进夹杂物和气体上浮；终点[C]0.20～0.25％、[P]≤0.015％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度1630-1680℃；
2)LF炉外精炼
精炼渣碱度3.0-3.4，白渣保持时间大于20分钟；
精炼后真空处理，真空度小于67Pa，保持时间大于15分钟，VD后软吹氩时间12-18分钟；
3)浇注
采用连铸浇注铸坯，连铸中应采用电磁搅拌，控制中间包温度1515-1535℃，拉速0.55～0.70m/min，以保证铸坯质量；
4)轧制
控制加热炉均热温度1200-1250℃，加热时间2-3小时，开轧温度1080-1120℃，终轧温度850-950℃；
5)缓冷
轧后应及时收集码垛缓冷，缓冷时间大于24小时，制得热轧圆钢，缓冷过程中严禁放置在潮湿、露天、通风及门口等部位。
以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。
本发明生产的钢用于制造列车缓冲器满足了高速重载列车用货车缓冲装置的要求。
与现有技术相比，本发明的技术方案的优良效果如下：
1、本发明钢成分设计采用多元合金化的方式提高钢的强度和韧性。
2、本发明在生产工程中，通过制造工艺优化，加强缓冷措施、提高了表面质量及轧后组织均匀性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种列车缓冲器用钢，采用UHP超高功率电炉、LF炉外精炼、VD真空脱气处理工艺冶炼，连铸浇注铸坯、轧制成材工艺生产钢材。
其化学组成的质量百分数为：C：0.39％、Si：0.21％、Mn：0.98％、Cr：1.02％、Mo：0.23％、Ni：0.16％、P：0.020％、S：0.017％、Al：0.028％，余为Fe和不可避免的杂质。
实施例是以Φ100mm规格钢材的生产工艺来具体说明本发明是如何实施的。
生产工艺如下：
1)冶炼：采用电炉冶炼，终点[C]0.22～0.25％、[P]≤0.015％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度1670℃；LF炉外精炼，精炼渣碱度3.2，白渣保持时间22分钟；精炼后真空处理，真空度小于67Pa，保持时间16分钟，VD后软吹氩时间14分钟；
2)浇注：采用连铸浇注，连铸中应采用电磁搅拌，控制中间包温度1525℃，拉速0.64m/min，铸坯质量良好；
3)轧制：控制加热炉均热温度1220℃，加热时间2.6小时，开轧温度1100℃，终轧温度920℃；
4)缓冷：轧后应及时收集码垛缓冷，缓冷时间30-32小时。
实施例2
一种列车缓冲器用钢，采用UHP超高功率电炉、LF炉外精炼、VD真空脱气处理工艺冶炼，连铸浇注铸坯、轧制成材工艺生产钢材。
其化学组成的质量百分数为：C：0.40％、Si：0.22％、Mn：1.0％、Cr：1.03％、Mo：0.24％、Ni：0.15％、P：0.021％、S：0.020％、Al：0.025％，余为Fe和不可避免的杂质。
实施例是以Φ100mm规格钢材的生产工艺来具体说明本发明是如何实施的。
生产工艺如下：
1)冶炼：采用电炉冶炼，终点[C]0.22～0.25％、[P]≤0.015％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度1630℃；LF炉外精炼，精炼渣碱度3.0，白渣保持时间25分钟；精炼后真空处理，真空度小于67Pa，保持时间18分钟，VD后软吹氩时间18分钟；
2)浇注：采用连铸浇注，连铸中应采用电磁搅拌，控制中间包温度1535℃，拉速0.70m/min，铸坯质量良好；
3)轧制：控制加热炉均热温度1200℃，加热时间3小时，开轧温度1120℃，终轧温度950℃；
4)缓冷：轧后应及时收集码垛缓冷，缓冷时间30-32小时。
实施例3
一种列车缓冲器用钢，采用UHP超高功率电炉、LF炉外精炼、VD真空脱气处理工艺冶炼，连铸浇注铸坯、轧制成材工艺生产钢材。
其化学组成的质量百分数为：C：0.40％、Si：0.21％、Mn：1.02％、Cr：1.05％、Mo：0.24％、Ni：0.16％、P：0.021％、S：0.021％、Al：0.026％，余为Fe和不可避免的杂质。
实施例是以Φ100mm规格钢材的生产工艺来具体说明本发明是如何实施的。
生产工艺如下：
1)冶炼：采用电炉冶炼，终点[C]0.22～0.25％、[P]≤0.015％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度1680℃；LF炉外精炼，精炼渣碱度3.4，白渣保持时间22分钟；精炼后真空处理，真空度小于67Pa，保持时间16分钟，VD后软吹氩时间12分钟；
2)浇注：采用连铸浇注，连铸中应采用电磁搅拌，控制中间包温度1515℃，拉速0.55m/min，铸坯质量良好；
3)轧制：控制加热炉均热温度1250℃，加热时间2小时，开轧温度1100℃，终轧温度850℃；
4)缓冷：轧后应及时收集码垛缓冷，缓冷时间30-32小时。
性能测试
从实施例1-3钢材中分别抽取1根试样，测试其力学性能。热处理制度：淬火850±15℃/油+回火600±50℃/水或油冷。进行测试力学性能情况见表1。
表1试样力学性能测试情况
| 项目 | Rel(MPa) | Rm(MPa) | A(％) | Z(％) | AkU2(J) |
| 实施例1试样 | 880 | 1020 | 12 | 47 | 92 |
| 实施例2试样 | 890 | 1030 | 12 | 48 | 85 |
| 实施例3试样 | 910 | 1050 | 12 | 48 | 90 |
由表1可以看出，力学性能各项指标均符合技术要求。碳元素提高了强度，Al元素提高了钢的韧性，C、Mn、Mo、Al的多元合金化，既稳定了钢的强度又同时提高韧性。主要化学成分稳定，使得塑性数值稳定，波动较小，综合性能满足高速重载列车用货车缓冲器用钢要求。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种列车缓冲器用钢，其特征在于，钢的化学组成按质量百分数为：
C：0.37-0.45％、Si：0.20-0.37％、Mn：0.95-1.20％、Cr：0.95-1.20％、Mo：0.20-0.30％、Ni：0.15-0.30％、P≤0.030％、S≤0.030％、Al：0.010-0.070％，余为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的列车缓冲器用钢，其特征在于，钢的组成按质量百分数为：
C：0.39-0.45％、Si：0.20-0.37％、Mn：1.00-1.20％、Cr：1.00-1.20％、Mo：0.22-0.30％、Ni：0.15-0.30％、P≤0.030％、S≤0.030％、Al：0.020-0.070％，余为Fe和不可避免的杂质。
3.一种列车缓冲器用钢的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)冶炼
采用电炉冶炼，电炉冶炼全过程造泡沫渣操作，保证良好的氧化沸腾，促进夹杂物和气体上浮，脱碳量0.60～0.70％；终点[C]0.20～0.25％、[P]≤0.015％，残余元素含量符合设计要求，钢水的出钢温度1630-1680℃；LF炉外精炼；
2)浇注
采用连铸浇注铸坯，连铸中采用电磁搅拌，控制中间包温度1515-1535℃，拉速0.55～0.70m/min，以保证铸坯质量；
3)轧制
控制加热炉均热温度1200-1250℃，加热时间2-3小时，开轧温度1080-1120℃，终轧温度850-950℃；
4)缓冷
轧后及时收集码垛缓冷，缓冷时间大于24小时，制得热轧圆钢。
4.如权利要求3所述的列车缓冲器用钢的制备方法，其特征在于，步骤1)中LF炉外精炼时，精炼渣碱度3.0-3.4，白渣保持时间大于20分钟，真空度小于67Pa，保持时间大于12分钟，VD后软吹氩时间12-18分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510830832.0A CN105238994A (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 一种列车缓冲器用钢及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510830832.0A CN105238994A (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 一种列车缓冲器用钢及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105238994A true CN105238994A (zh) | 2016-01-13 |
Family
ID=55036812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510830832.0A Pending CN105238994A (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 一种列车缓冲器用钢及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105238994A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105969963A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-28 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种提升设备轨道用合金结构钢板的生产方法 |
| CN106544594A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-29 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种钎杆用中碳含钒合金钢及其制备方法 |
| CN107620001A (zh) * | 2017-11-12 | 2018-01-23 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 高疲劳寿命汽车前轴用钢的生产方法 |
| CN109082593A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-25 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 一种强韧兼备的拉杆用钢及其调质热处理工艺 |
| CN111363967A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-03 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高强韧性CrMo系连杆用钢及其制造方法 |
| CN115612938A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-17 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种石油管道耐高低温合金结构钢及生产方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09249935A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-09-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硫化物応力割れ性に優れる高強度鋼材とその製造方法 |
| JPH11269553A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-05 | Nisshin Steel Co Ltd | 伸びフランジ性に優れた中・高炭素鋼板の製造方法 |
| CN101701325A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-05-05 | 天津机辆轨道交通装备有限责任公司 | 低成本e级钢 |
| CN102517522A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 液压件用钢及其制造方法 |
-
2015
- 2015-11-25 CN CN201510830832.0A patent/CN105238994A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09249935A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-09-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐硫化物応力割れ性に優れる高強度鋼材とその製造方法 |
| JPH11269553A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-05 | Nisshin Steel Co Ltd | 伸びフランジ性に優れた中・高炭素鋼板の製造方法 |
| CN101701325A (zh) * | 2009-11-25 | 2010-05-05 | 天津机辆轨道交通装备有限责任公司 | 低成本e级钢 |
| CN102517522A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-27 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 液压件用钢及其制造方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105969963A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-28 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种提升设备轨道用合金结构钢板的生产方法 |
| CN106544594A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-29 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种钎杆用中碳含钒合金钢及其制备方法 |
| CN106544594B (zh) * | 2016-10-28 | 2017-12-01 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种钎杆用中碳含钒合金钢及其制备方法 |
| CN107620001A (zh) * | 2017-11-12 | 2018-01-23 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 高疲劳寿命汽车前轴用钢的生产方法 |
| CN107620001B (zh) * | 2017-11-12 | 2019-04-12 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 高疲劳寿命汽车前轴用钢的生产方法 |
| CN109082593A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-25 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 一种强韧兼备的拉杆用钢及其调质热处理工艺 |
| CN111363967A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-07-03 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种高强韧性CrMo系连杆用钢及其制造方法 |
| CN115612938A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-17 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种石油管道耐高低温合金结构钢及生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105238994A (zh) | 一种列车缓冲器用钢及其制备方法 | |
| CN113088818B (zh) | 特高强度钢帘线、特高强度钢帘线用盘条及其生产方法 | |
| CN110863158B (zh) | 一种高性能Mn-Cr系风电输出齿轮用钢及其生产方法 | |
| CN102242322B (zh) | 一种改进型40CrNiMo钢及其制备方法 | |
| CN104120368B (zh) | 一种汽车车架用高强度奥氏体不锈钢及其制造方法 | |
| CN104694822A (zh) | 一种屈服强度700MPa级高强度热轧钢板及其制造方法 | |
| CN107151763A (zh) | 薄规格高强度冷成型用热轧钢带及其生产方法 | |
| CN112981239B (zh) | 一种调质低碳合金钢及其制造方法 | |
| CN108315671B (zh) | 屈服强度1000MPa级低屈强比超高强钢及其制备方法 | |
| WO2022011935A1 (zh) | 一种具有优良心部韧性的高强度容器用厚板及制造方法 | |
| CN103233161A (zh) | 一种低屈强比高强度热轧q&p钢及其制造方法 | |
| CN112359279B (zh) | 一种轴用合金结构钢盘条及其制备方法 | |
| CN106011648A (zh) | 一种齿轮钢及其生产方法 | |
| CN103667948B (zh) | 一种复相钢及其制备方法 | |
| CN104294145A (zh) | 基于罩式退火处理的抗拉强度600MPa级冷轧钢及其制备方法 | |
| CN104131238B (zh) | 高成型高耐候极薄规格热轧钢板及其csp生产工艺 | |
| US20150044087A1 (en) | Method for producing mold steel, mold steel, method of producing pre-hardened mold material, and pre-hardened mold material | |
| CN112981233B (zh) | 一种适于冷锻加工的低硅中碳齿轮钢及其制造方法 | |
| CN114774795A (zh) | 一种超高碳素工具钢热轧钢板及其生产方法 | |
| CN113151649B (zh) | 一种低温退火冷轧钢板的生产方法及冷轧钢板 | |
| CN109136759A (zh) | 轮辐用厚规格1300MPa级热成形钢及制备方法 | |
| CN106086655B (zh) | 一种有利于优化残余奥氏体的抗冲撞热成形马氏体钢 | |
| CN115261746B (zh) | 特厚Q420qE桥梁钢板及其生产方法 | |
| CN105112780A (zh) | 具有低碳当量系数的大厚度承压设备用钢板及生产方法 | |
| CN104227350A (zh) | 一种限动芯棒的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160113 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |