一种重轨钢MnS夹杂物的变性方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107723413A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201710979488.0C21C7/06(2006.01)(22)申请日2017.10.19(71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号(72)发明人陈亮陈天明李扬洲李红光陈怀杰(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所(普通合伙)51124代理人梁鑫(51)Int.Cl.C21C7/064(2006.01)C21C7/10(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种重轨钢MnS夹杂物的变性方法(57)摘要本发明公开了一种重轨钢MnS夹杂物的变性方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明解决的技术问题是一种重轨钢MnS夹杂物的变性方法。重轨钢MnS夹杂物的变性方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热连轧、轧后控冷的步骤，所述LF精炼中，进行精准脱硫，控制钢水S含量为0.003～0.010％，控制钢水氧活度≤0.0015％；所述转炉冶炼、LF精炼和RH精炼中，控制钢水N含量≤0.0050％，并在RH精炼中加入Ti合金，控制钢水Ti含量为0.0050％～0.0150％。本发明方法通过对钢水S、a[O]、N和Ti含量的控制，使硫化物夹杂物弹性模量平均值达到30～40Gpa，降低了硫化物夹杂物评级，使重钢轨夹杂物评级≤1.5级评级比例提高到80％～100％，显著提高了重轨钢质量。CN107723413ACN107723413A权利要求书1/1页1.重轨钢MnS夹杂物的变性方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、热连轧、轧后控冷的步骤，其特征在于：所述LF精炼中，进行精准脱硫，控制钢水S含量为0.003～0.010％，控制钢水氧活度≤0.0015％；所述转炉冶炼、LF精炼和RH精炼中，控制钢水N含量≤0.0050％，并在RH精炼中加入Ti合金，控制钢水Ti含量为0.0050％～0.0150％。2.根据权利要求1所述的重轨钢MnS夹杂物的变性方法，其特征在于：所述控制钢水S含量的操作为：在LF精炼中，通过高碱度精炼渣进行脱硫。3.根据权利要求1所述的重轨钢MnS夹杂物的变性方法，其特征在于：所述控制钢水氧活度的操作为：在LF精炼中，采用CaC2或者SiC加入到钢包渣内。4.根据权利要求1所述的重轨钢MnS夹杂物的变性方法，其特征在于：所述控制钢水N含量的操作为：在转炉冶炼中，采用全程吹氩、低氮含量的合金进行合金化；在LF精炼中，采用小流量氩气保护；在RH精炼中，控制真空度≤100Pa，同时采用低氮合金进行合金元素微调。5.根据权利要求1～4任一项所述的重轨钢MnS夹杂物的变性方法，其特征在于：所述连铸为大方坯连铸。2CN107723413A说明书1/4页一种重轨钢MnS夹杂物的变性方法技术领域[0001]本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种重轨钢MnS夹杂物的变性方法。背景技术[0002]重轨钢是铁路轨道的主要组成部分，在铁路运输过程中，对机车提供有效支撑及引导，需承受来自车轮的巨大垂向压力。基于我国基础建设发展需求，铁路运输正以迅猛的速度发展，并不断趋于高速化、重载化。这无疑对重轨钢质量突出了更为苛刻的要求。[0003]由于重轨钢中MnS夹杂与基体之间的界面对钢中的氢有强烈的吸附作用，钢中保持一定的Mn、S，能大幅度降低氢的扩散系数，这对于对氢致裂纹非常敏感的重轨钢十分有利，由于真空处理后H低于1.5ppm，一般不存在H致裂纹。但是，钢中明显变形的MnS杂质对重轨钢的横向任性和各向异性不利，因此应尽量降低钢中MnS夹杂物的析出或者改变MnS的形貌。[0004]重轨钢对MnS夹杂物较为敏感，在使用过程中要求硫化物夹杂物评级越低越好。在重轨钢中MnS的变形量相对基体材料属于较高的材料，为防止其在轧制过程发生较大形变，从而形成较大的裂纹源，需要提高MnS的硬度。[0005]对于重轨钢MnS夹杂的控制，传统方法一般采用脱硫、Ca处理工艺或添加稀土，但均难以有效控制MnS夹杂，易出现A类夹杂物超标甚至超声波探伤不和的问题。专利CN201210243888.2公开了一种高速重轨钢中MnS夹杂物的控制方法，其采用在RH精炼操作中，当硫含量在0.01～0.02％且氧含量低于0.001％时加入钛，并控制所加入钛含量为钢液重量的0.006～0.010％，有效地降低MnS夹杂的尺寸和数量；但发明人在实践中发现，该方法未控制N含量，易差生TiN或者Ti(CN)等脆性夹杂物，严重影响钢轨的疲劳性能；同时该方法S含量控制略高，高S条件更容易形成MnS夹杂物，不利于MnS的控制，更影响改