一种低氧地铁车轴用钢的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115449591A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211050244.1(22)申请日2022.08.31(71)申请人山西太钢不锈钢股份有限公司地址030003山西省太原市尖草坪区尖草坪街2号(72)发明人郭波刘佳伟安伟赵艳兵何雷利郑壮(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101专利代理师耿联军(51)Int.Cl.C21C5/52(2006.01)C21C7/06(2006.01)C21C7/10(2006.01)C22B9/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种低氧地铁车轴用钢的制备方法(57)摘要本发明涉及车轴用钢生产领域，一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，采用电炉+钢包精炼炉LF+真空精炼炉VD+电渣重熔工艺；所述电渣重熔时，实际渣料采用CaF2与Al2O3的质量比等于7：3的基础渣料，在所述基础渣料中加入MgO和铝粉，然后在550‑650℃烘烤2‑4小时，其中所述MgO的质量占CaF2与Al2O3的总质量的4.5‑5.5%，所述铝粉的粒度为Ф0.1‑0.2mm，所述铝粉的质量占CaF2与Al2O3的总质量的5‑8%。本发明制备的低氧地铁车轴用钢的[O]含量＜12×10‑6。氧化夹杂物尺寸小于10μm，且呈球状。CN115449591ACN115449591A权利要求书1/1页1.一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，其特征在于：采用电炉+钢包精炼炉LF+真空精炼炉VD+电渣重熔工艺；所述电渣重熔时，实际渣料采用CaF2与Al2O3的质量比等于7：3的基础渣料，在所述基础渣料中加入MgO和铝粉，然后在550‑650℃烘烤2‑4小时，其中所述MgO的质量占CaF2与Al2O3的总质量的4.5‑5.5%，所述铝粉的粒度为Ф0.1‑0.2mm，所述铝粉的质量占CaF2与Al2O3的总质量的5‑8%。2.根据权利要求1所述的一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，其特征在于：所述电炉+钢包精炼炉LF+真空精炼炉VD工艺完成后，使用初轧机轧制成电渣重熔所需的φ630mm‑φ730mm的连铸圆坯电极坯，将电极坯预处理后，进行电渣重熔。3.根据权利要求2所述的一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，其特征在于：所述电极坯预处理是指，将电极坯进行表面修磨然后涂敷一层石灰粉；在所述表面修磨时单次的修磨量小于3mm，防止由于修磨时电极坯表面温度高而将表面再次氧化；石灰粉厚度为2‑3mm，涂敷石灰粉后在120‑150℃的低温下烘烤2小时，然后进行电渣重熔。4.根据权利要求2所述的一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，其特征在于：电渣重熔时，采用Ф650mm‑Ф750mm的结晶器，化渣期电渣重熔炉采用最大大功率的电流电压，确保熔渣化清，且利于底部成型及符合既定的冶金渣量，过渡期10‑20min内将设置电流运行至12‑13KA区间，电压运行至68‑70V区间，熔速按照570±30kg/h运行；中期电流运行至10‑12KA区间，电压运行至64‑68V区间，熔速继续按照570±30kg/h运行，最后补缩50‑75min。5.根据权利要求2所述的一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，其特征在于：电渣重熔时，采用氩气保护，采用氧含量测量仪测量电渣重熔炉的氧气体积百分比浓度低于10%开始送电，整个电渣重熔过程，电渣重熔炉的氧气体积百分比浓度不高于16%。6.根据权利要求1所述的一种低氧地铁车轴用钢的制备方法，其特征在于：电渣重熔后需要进行退火，退火时，升温到660±10℃，保温8‑12h，然后以小于60℃/h的速率冷却到小于500℃出炉。2CN115449591A说明书1/3页一种低氧地铁车轴用钢的制备方法技术领域[0001]本发明涉及车轴用钢生产领域，特别是涉及一种低氧地铁车轴用钢的制备方法。背景技术[0002]车轴是铁路列车重要的承重构件之一，其质量可靠性直接关系到铁道列车的高速行车安全。钢中的氧及非金属氧化物会降低钢材的疲劳强度和冲击韧性，同时也是疲劳失效裂纹的发源地。更高要求地铁标准对钢质纯净度（夹杂物≤1.5级）及[O]含量要求非常高（≤15×10‑6），若采用传统的“电炉+钢包精炼炉LF+真空精炼炉VD”的冶炼方式经常出现夹杂物＞1.5级的情况。为了制造满足更高标准的地铁车轴用钢，电渣工艺也是一种有效的方法。[0003]电渣熔铸过程中，金属的熔化、精炼、结晶、成型等几道工序是在异型水冷结晶器（铸模）内同时进行的，由于金属材料受合理渣系有效的精炼，使金属中的非金属夹杂物、有害元素、有害气体大量去除，从而获得高纯度的熔铸件。同时由于铸件在水冷铸模内快速冷却顺序结晶，金属的组织致密、成分均匀，消除了机械和物理性质的异向性，低倍组织得到改善，一