本發(fā)明涉及一種金屬材料技術(shù)，具體說，涉及一種高cr鋼軌專用鋼材及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著中國的鐵路發(fā)展日益強(qiáng)盛，高鐵建設(shè)走出國門，我國的高速鐵路發(fā)展被越來越多的國家所稱贊。近年，鋼軌出口量正逐年增加，出口品種由輕型鋼軌發(fā)展至重型鋼軌。隨著鐵路運(yùn)輸事業(yè)向高速、重載方向的不斷發(fā)展，對鋼軌的性能也相應(yīng)提出了越來越高的要求。
隨著列車的載重量加大，加速了鋼軌的側(cè)向磨耗和垂直磨耗，因此重載鐵路線要求強(qiáng)韌性更高的鋼軌材質(zhì)，以提高鋼軌的使用性能。為提高鋼軌力學(xué)性能，國內(nèi)外普遍使用微合金化和熱處理兩種方式。我國重載鐵路線使用的鋼軌是攀鋼的u78crv鋼軌和包鋼的u76crre鋼軌，均是在碳錳鋼軌的基礎(chǔ)上加入鉻元素，使鋼軌微合金化來提升鋼軌力學(xué)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種高cr鋼軌專用鋼材，強(qiáng)度高、硬度高、鉻元素含量高，耐磨性能好，可廣泛應(yīng)用于貨運(yùn)鐵路線和鐵路曲線段，提升鋼軌的使用壽命。
技術(shù)方案如下：
一種高cr鋼軌專用鋼材，化學(xué)成分的質(zhì)量百分比包括：c0.60～0.80％，si0.50～1.10％，mn0.80～1.20％，cr0.80～1.20％，v≤0.18％，p≤0.02％，s≤0.025％，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
進(jìn)一步：c0.72～0.76，si0.70～0.80，mn0.90～1.00％，cr0.85～0.95％，v≤0.18％，p≤0.02％，s≤0.025％。
進(jìn)一步：c0.75，si0.70，mn0.88％，cr0.92％，v0.006％，p0.017％，s0.004％。
本發(fā)明所解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種高cr鋼軌專用鋼材的生產(chǎn)方法，得到的鋼材強(qiáng)度高、硬度高、鉻元素含量高，耐磨性能好，可廣泛應(yīng)用于貨運(yùn)鐵路線和鐵路曲線段，提升鋼軌的使用壽命。
技術(shù)方案如下：
一種高cr鋼軌專用鋼材的生產(chǎn)方法，經(jīng)真空感應(yīng)爐冶煉、加熱、軋制后得到的高cr鋼軌專用鋼材化學(xué)成分的質(zhì)量百分比包括：c0.60～0.80％，si0.50～1.10％，mn0.80～1.20％，cr0.80～1.20％，v≤0.18％，p≤0.02％，s≤0.025％，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
有選的：將鋼錠裝入加熱爐，加熱至1250℃保溫4小時(shí)；鋼錠加熱完畢后進(jìn)行軋制，軋制9道次，將鋼錠軋制成厚度20mm的板材，其中加熱爐的出爐溫度1200℃，軋機(jī)的開軋溫度1150℃，終軋溫度950℃，終軋結(jié)束后空冷至室溫。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)效果包括：
本發(fā)明鋼材強(qiáng)度高、硬度高、鉻元素含量高，耐磨性能好，可廣泛應(yīng)用于貨運(yùn)鐵路線和鐵路曲線段，提升鋼軌的使用壽命。
本發(fā)明成分設(shè)計(jì)合理，鋼軌的力學(xué)性能較高，滿足重載鐵路線使用要求。本發(fā)明符合歐標(biāo)r320cr鋼軌技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可出口至歐洲、東南亞等使用歐標(biāo)鋼軌的國家。本發(fā)明經(jīng)實(shí)驗(yàn)，初步取得良好的性能結(jié)果，力學(xué)性能與國內(nèi)高強(qiáng)鋼軌u78crv和u76crre鋼軌向當(dāng)，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1080mpa以上，硬度320hb以上，伸長率≥10％，滿足歐標(biāo)r320cr鋼軌性能標(biāo)準(zhǔn)。鋼軌硬度的提升，可極大地提升鋼軌的耐磨性，可廣泛應(yīng)用于重載鐵路線和鐵路線曲線段。本產(chǎn)品預(yù)計(jì)可新增利潤520萬元/年以上。
具體實(shí)施方式
下面參考示例實(shí)施方式對本發(fā)明技術(shù)方案作詳細(xì)說明。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
高cr鋼軌專用鋼材，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比包括：c0.60～0.80％，si0.50～1.10％，mn0.80～1.20％，cr0.80～1.20％，v≤0.18％，p≤0.02％，s≤0.025％，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
鋼材的力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度：≥1080mpa，伸長率≥9％，硬度：320～360hb。
經(jīng)過科技人員的專研和在100kg真空感應(yīng)爐試驗(yàn)，檢測后得到的具體材料參數(shù)如表1所示，鋼種名稱r320cr。
表1r320cr鋼種成分，w％。
高cr鋼軌專用鋼材的生產(chǎn)方法，具體包括：
1、真空感應(yīng)爐冶煉；
100kg真空感應(yīng)爐冶煉完畢后，鋼錠自然空冷至室溫，r320cr試驗(yàn)鋼成品成分見表2。
表2r320cr試驗(yàn)鋼成品成分，w％。
由表2可見，實(shí)驗(yàn)室冶煉的100kg試驗(yàn)鋼化學(xué)成分完全滿足歐標(biāo)r320cr鋼軌的成分要求。
2、加熱和軋制；
待空冷完畢后，將100kg鋼錠裝入加熱爐，加熱至1250℃保溫4小時(shí)；鋼錠加熱完畢后在冶軋實(shí)驗(yàn)室550軋機(jī)上進(jìn)行模擬軋制，軋制9道次，將鋼錠軋制成厚度20mm的板材。
軋制工藝：出爐溫度1200℃，開軋溫度1150℃，終軋溫度950℃，終軋結(jié)束后空冷至室溫，加工試樣檢驗(yàn)力學(xué)性能，力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3r320cr力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果。
由表3可見，實(shí)驗(yàn)室冶煉的100kg試驗(yàn)鋼力學(xué)性能完全滿足歐標(biāo)r320cr鋼軌的力學(xué)性能要求，因此鋼種成分的設(shè)計(jì)是合理的，可以為工業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。
本發(fā)明所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。