一种重轨钢硫化物夹杂物的变性方法.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CN107699659A(43)申请公布日2018.02.16(21)申请号201710979524.3(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黎建全杨文中(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)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种重轨钢硫化物夹杂物的变性方法(57)摘要本发明公开了一种重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种重轨钢硫化物夹杂物的变性方法。重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，该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0.002％～0.020％，控制钢水a[O]≤0.0015％；所述RH精炼中，加入TiO2，控制TiO2的加入量为钢水重量的0.0100％～0.0200％。本发明方法通过对钢水S含量、a[O]和TiO2加入量的控制，采用TiO2对重轨钢MnS夹杂物进行变性，使硫化物夹杂物弹性模量平均值达到30～50Gpa，降低了硫化物夹杂物评级，使重轨钢夹杂物评级≤1.5级评级比例提高到80％～100％，显著提高了重轨钢质量。CN107699659ACN107699659A权利要求书1/1页1.重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，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0.002％～0.020％，控制钢水氧活度≤0.0015％；所述RH精炼中，加入TiO2，控制TiO2的加入量为钢水重量的0.0100％～0.0200％。2.根据权利要求1所述的重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，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所述的重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，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所述的重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，其特征在于：所述TiO2为锐钛型或者金红石型，粒度为0.001μm～30μm。5.根据权利要求1～4任一项所述的重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，其特征在于：所述TiO2为纳米TiO2。6.根据权利要求1～5任一项所述的重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，其特征在于：所述连铸为大方坯连铸。2CN107699659A说明书1/3页一种重轨钢硫化物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硫化物夹杂物的变性方法。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，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。[0006]本领域中，高速重轨钢要求A类夹杂物≤1.5级，普轨要求A类夹杂物≤2.0级(A类夹杂物即硫化物夹杂物)。在生产高速重轨钢时，由于A类夹杂物大于1.5级使钢轨改判普轨，造成了严重的经济损失，因此，目前急需一种能够降低重轨钢A类夹杂物评级的方法。发明内容[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，该方法能够有效控制MnS夹杂物的形貌，降低硫化物夹杂物评级，并且提高MnS的硬度，增加硫化物夹杂物弹性模量，从而提高重轨钢质量。[0008]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种重轨钢硫化物夹杂物的变性方法，该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