鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼及其制備方法，所述鑄件鋼的化學成分按重量百分比為：C：0.23～0.29%、Si：0.30～0.50%、Mn：0.80～1.00%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cu≤0.30%、Ni：0.20～0.50%、Cr：0.30～0.40%、Al：0.020～0.050%、稀土≤0.10%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該方法首先將C、P、S、Cu和Ni對應的原料加入偏心底電弧爐內(nèi)熔化成鋼水，控制鋼水中的碳含量≥0.50%；用氧氣進行氧化脫碳，當鋼水溫度≥1630℃時出鋼，出鋼到精煉包時，每噸鋼包內(nèi)加入精煉渣、石灰、脫氧劑、錳鐵合金、硅鐵合金和鉻鐵合金，然后進行鋼水精煉；澆注鑄件后，將鑄件送入集放鏈式熱處理線進行正火，得到制備搖枕側(cè)架的鑄件鋼。本發(fā)明具有凈化鋼材、改善鑄態(tài)組織、減小成分偏析、在鋼中進行微合金化和對夾雜物的變質(zhì)作用。
【專利說明】鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煉鋼的制備方法，具體地指一種鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼及其制備方法。
【背景技術】 [0002]鋼搖枕側(cè)架是鐵道車輛走行部分一轉(zhuǎn)向架的重要部件，其屬于關鍵受力部件，車廂及貨物的全部重量通過它們傳遞到車軸。鐵路重載提速以及車輛升級換代，對鑄鋼搖枕、側(cè)架的質(zhì)量提出了更高的要求。
[0003]目前,現(xiàn)有熔煉工藝的合金元素范圍較大,易造成對鑄件金相組織的影響。同時熱處理時間較長，導致能耗較大。并且，鋼鑄件時會出現(xiàn)的混晶現(xiàn)象，影響搖枕側(cè)架的晶粒度，從而影響搖枕側(cè)架質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼及其制備方法，通過其制備方法得到的鑄件鋼可以消除混晶現(xiàn)象。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼，所述鑄件鋼的化學成分按重量百分比為:c:0.23~0.29%、S1:0.30~0.50%、Mn:0.80~1.00%、P ≤ 0.030%、S ≤ 0.030%、Cu ( 0.30%、N1:0.20 ~0.50%、Cr:0.30 ~0.40%、Al:0.020 ~
0.050%、稀土≤0.10%,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)、其中，所述稀土中La ( 30%、Ce ( 70%。
[0006]進一步地，所述鑄件鋼的化學成分按重量百分比為:C:0.23~0.29%、S1:0.30~
0.50%、Mn:0.80 ~L 00%、P^0.030%、S^0.030%、Cu ( 0.30%、Ni:0.30 ~0.50%、Cr:
0.31~0.40%、Al:-0.021~0.050%、稀土≤0.10%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0007]本發(fā)明提供了一種鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼及其制備方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0008]I)按上述重量百分比稱取:C、S1、Mn、P、S、Cu、N1、Cr、Al、稀土對應的原料，備用；
[0009]2)將C、P、S、Cu和Ni對應的原料加入偏心底電弧爐內(nèi)熔化成鋼水，按每噸鋼水中加入7~9kg的增碳劑，控制鋼水中的碳含量≥0.50% ；
[0010]3)用氧氣進行氧化脫碳，其中，脫碳量≥0.30%，氧化末期P≥0.015% ；
[0011]4)當鋼中碳含量≤0.08%時進行凈沸騰；
[0012]5)當鋼水溫度≥1630°C時出鋼；出鋼到精煉包時，每噸鋼包內(nèi)加入0.5~2.5kg的精煉洛、15~25kg的石灰、I~2kg的娃招鋇鈣復合脫氧劑、8~IOkg猛鐵合金、4.5~6Kg硅鐵合金和5~6Kg鉻鐵合金，然后進行鋼水精煉。精煉過程中取樣分析化學成分，并根據(jù)分析結(jié)果補加合金，調(diào)整各成分至規(guī)格要求。
[0013]6)精煉結(jié)束后，每噸出鋼的鋼水中，加入0.5~2kg的鋁線、0.5~2kg的硅鈣線和0.5~3kg的稀土娃包芯線
[0014]7)澆注鑄件后，將鑄件送入集放鏈式熱處理線進行正火，鑄件入爐后直接升溫到900~920°C，保溫2.5~3.5h，然后出爐吹風冷卻。最后得到制備搖枕側(cè)架的鑄件鋼。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述氧氣的壓力范圍是3~6MPa。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明加入稀土對鑄鋼有以下優(yōu)點:
[0018]1)凈化鋼材。脫氧、脫硫；消除或降低微量低熔點元素的危害作用；凈化晶界，抑制晶界弱化。
[0019]2)對夾雜物的變質(zhì)作用。加入稀土可控制鑄鋼中硫、氧等夾雜物的成分、形態(tài)和分布，起到夾雜物變質(zhì)作用。
[0020]3)改善鑄態(tài)組織。細化晶粒；改變組織及形態(tài)。
[0021]4)減小成分偏析。
[0022]5 )在鋼中進行微合金化。
[0023]2、Cr能縮小奧氏體相區(qū)域，使珠光體中碳的濃度及奧氏體中碳的極限溶解度減少，使珠光體區(qū)域擴大，易形成珠光體團。
[0024]3、形成大塊珠光體團(即混晶)的鑄件晶粒度達不到要求，必須重新熱處理。消除混晶可以避免重新熱處理，降低生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0025]為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實施例進一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實施例。
[0026]一種制備搖枕側(cè)架的鑄件鋼，所述鑄件鋼的化學成分按重量百分比為:C:0.23~
0.29%、Si:0.30 ~0.50%、Mn:0.80 ~L 00%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cu ≤0.30%、Ni:
0.20 ~0.50%、Cr:0.30 ~0.40%、Al:0.020 ~0.050%、稀土≤ 0.10%，余量為 Fe、其中，所述稀土中 La ( 30%、Ce ( 70%。
[0027]制備鑄件鋼的方法，包括以下步驟:
[0028]1)按上述重量百分比稱取:C、S1、Mn、P、S、Cu、N1、Cr、Al、稀土對應的原料，備用；
[0029]2)將C、P、S、Cu和Ni對應的原料加入偏心底電弧爐內(nèi)熔化成鋼水，按每噸鋼水中加入7~9kg的增碳劑，控制鋼水中的碳含量≥0.50% ；
[0030]3)按用氧氣進行氧化脫碳，其中，脫碳量≥0.30%，氧化末期P ≤ 0.015%，氧氣的壓力范圍是3~6MPa ；
[0031]4)當鋼中碳含量≤0.08%時進行凈沸騰；
[0032]5)當鋼水溫度≥1630°C時出鋼；出鋼到精煉包時，每噸鋼包內(nèi)加入0.5~2.5kg的精煉洛、15~25kg的石灰、I~2kg的娃招鋇鈣、8~IOkg的猛鐵合金、4.5~6kg的娃鐵合金和5~6kg的鉻鐵合金,然后進行鋼水精煉；
[0033]6)精煉結(jié)束后，每噸出鋼的鋼水中，加入0.5~2kg的鋁線、0.5~2kg的硅鈣線和0.5~3kg的稀土娃包芯線
[0034]7)澆注鑄件后，將鑄件送入集放鏈式熱處理線進行正火，鑄件入爐后直接升溫到900~920°C，保溫2.5~3.5h，然后出爐吹風冷卻。最后得到制備搖枕側(cè)架的鑄件鋼。
[0035]鑄件鋼的化學成分的配比
[0036]表1
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼，其特征在于:所述鑄件鋼的化學成分按重量百分比為:C:0.23 ~0.29%、Si:0.30 ~0.50%、Mn:0.80 ~1.00%、P ≤ 0.030%、S ≤ 0.030%、Cu ≤ 0.30%,Ni:0.20 ~0.50%,Cr:0.30 ~0.40%、A1:0.020 ~0.050%、稀土元素≤ 0.10%,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)、其中，所述稀土元素中La ≤ 30%、Ce ≤ 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼，其特征在于:所述鑄件鋼的化學成分按重量百分比為:C:0.23~0.29%、S1:0.30~0.50%、Mn:0.80~1.00%、P ≤ 0.030%、S ≤ 0.030%、Cu ≤ 0.30%、N1:0.30 ~0.50%、Cr:0.31 ~0.40%、Al:0.020 ~0.050%、稀土元素≤0.10%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
3.—種權(quán)利要求1所述鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)按上述重量百分比稱取:C、S1、Mn、P、S、Cu、N1、Cr、Al、稀土元素對應的原料，備用； 2)將C、P、S、Cu和Ni對應的原料加入偏心底電弧爐內(nèi)熔化成鋼水，按每噸鋼水中加入7~9kg的增碳劑，控制鋼水中的碳含量≥0.50% ； 3)用氧氣進行氧化脫碳，其中，脫碳量≥0.30%，氧化末期PS0.015% ； 4)當鋼中碳含量≤0.08%時進行凈沸騰； 5)當鋼水溫度≥1630°C時出鋼，出鋼到精煉包時，每噸鋼包內(nèi)加入0.5~2.5kg的精煉洛、15~25kg的石灰、I~2kg的脫氧劑、8~IOkg的猛鐵合金、4.5~6kg的娃鐵合金和5~6kg的鉻鐵合金,然后進行鋼水精煉； 6)精煉結(jié)束后，每噸出鋼的鋼水中，加入0.5~2kg的鋁線、0.5~2kg的硅鈣線和0.5~3kg的稀土娃包芯線； 7)澆注鑄件后，將鑄件送入集放鏈式熱處理線進行正火，鑄件入爐后直接升溫到900~920°C，保溫2.5~3.5h，然后出爐吹風冷卻。最后得到制備搖枕側(cè)架的鑄件鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼的制備方法，其特征在于:所述氧氣的壓力范圍是3~6MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述鐵路車輛搖枕側(cè)架用鑄件鋼的制備方法，其特征在于:所述脫氧劑為硅鋁鋇鈣。
【文檔編號】C22C33/04GK103556067SQ201310507708
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】熊兵, 武永亮, 劉濤, 鄢卓明, 付祥, 王連華, 茍春林, 向尚林, 嚴建軍, 張萏, 解澄劍, 韓鵬 申請人:南車長江車輛有限公司