出口印尼900A淬火钢轨生产实践.doc

出口印尼900A淬火钢轨生产实践
李平智建国郑瑞
（包钢钢联股份有限公司技术中心，内蒙古包头014010）
摘要研究制定了900AUIC54kg/m淬火钢轨试制方案，通过对900A钢轨成分优化和淬火工艺调整，进行了批量生产。对900A淬火钢轨的生产进行了总结，并对钢轨性能进行了研究及评价。研究表明生产出的淬火钢轨尺寸精度、表面质量、力学性能、硬度等各项指标均满足相关标准以及用户的要求。
关键词出口印尼；淬火钢轨；生产
引言
针对印度尼西亚采购900AUIC54kg/m淬火钢轨，进行了900A钢轨的成分优化和淬火工艺研究，规模化生产，900AUIC54淬火钢轨各项指标均满足相关标准以及用户的要求。
1、性能要求
900A淬火钢轨用在印尼重载运煤专线及小半径曲线上，要求较高的强度及踏面硬度，性能指标要求见表1。横断面洛氏硬度满足铁标【1】的要求。
表1成品钢轨性能指标
钢种抗拉强度/MPa伸长率/%钢轨踏面硬度/HB900A淬火轨≥1175MPa≥9≥3502、生产工艺及成分控制
2.1、成分优化
900A淬火钢轨成分设计：碳、硅、锰都取印尼协议中上限，化学成分控制
见表2。
表2淬火钢轨的成分控制/%
钢种CSiMnPSAl900A淬火轨0.77～0.820.50～0.601.10～1.25≤0.025≤0.025≤0.007印尼协议0.70-0.820.13-0.600.65-1.25≤0.025≤0.025--2.2、生产工艺及控制点
工业性试验的工艺路线为：转炉冶炼—LF炉精炼—VD真空脱气—连铸—万能线轧制重轨—欠速淬火。其中连铸坯型为280mm×380mm，万能线轧制重轨规格为UIC54，轧制后的钢轨再进行欠速淬火。
900A淬火钢轨的主要冶炼工艺参数控制见表3，成品化学成分见表4。由下表可以看出，拉速和过热度匹配较好，钢中气体含量控制理想，冶炼工艺参数控制适当。从整个生产过程来看，炼钢冶炼工艺顺行，能够生产出满足印尼技术协议要求的钢种。
表3900A淬火钢轨主要冶炼工艺参数
取值转炉状况VD处理连铸C/
%P/
%S/
%T/
℃深真空度/
kPa深真空时间/
min软吹时间/
min平均拉速/
m/min平均过热度/
℃最小值0.070.0030.02116210.0301380.5519最大值0.190.0230.04516410.08515170.7029平均值0.130.0090.02916290.0581490.6924技术规范≥0.06≤0.020--＞1620＜0.10≥13≥8--<30表4900A淬火钢轨成品成分/%
取值CSiMnPSAl最小值0.770.521.150.0120.0030.002最大值0.820.601.230.0210.0180.007平均值0.790.561.190.0150.0070.004目标值0.77～0.820.50～0.601.10～1.25≤0.025≤0.025≤0.0073、热轧轨性能
轧制过程中严格控制加热时间和加热温度，钢轨断面尺寸经过调整满足公差要求。进行了相关性能检验，热轧钢轨的性能检验见表5。
检测中心采用超声波对每支钢轨进行内部探伤，钢轨平直度及表面质量均满足印尼技术协议要求。
表5900A淬火轨热轧性能
取值踏面硬度/HBRm/MPaA/%轨头-20℃冲击韧性/(J﹒cm－2)探伤最小值282105010.06.6合格最大值299101013.58.8平均值289103011.37.64、钢轨欠速淬火
4.1、淬火轨生产工艺
研究表明，珠光体钢的强度主要受珠光体的片间距的控制，而钢的韧性则主要取决于奥氏体晶粒尺寸的大小。珠光体片间距越细则强度越高，而奥氏体晶粒尺寸越小则钢的韧性越高[2]。钢轨淬火采用中频感应加热，为了保证钢轨轨头具有一定的加热温度，预热、加热功率选择必须合适。钢轨加热后进行喷风冷却，随后再进行喷雾冷却，钢轨喷风淬火工艺参数见表6。
表6900A淬火钢轨淬火工艺参数
行走频率/
HZ预热1温度/
C预热2温度/
C加热温度/
C喷风压力/
MPa喷雾风压力/MPa喷雾水量/
(l﹒h－1)36.0620~680680~730960~10000.15～0.160.13～0.167804.2、性能指标
对所夹试样进行性能检验，900A淬火轨性能如表7所示，淬火形貌见图1。各项性能指标均满足印尼协议要求。由下表及图可见，900A淬火钢轨拉力、踏面硬度值、淬火层深度均满足印尼技术协议要求。900A淬火钢轨的低温冲击韧性超过热轧钢轨两倍多，说明淬火轨抗冲击性能优于热轧轨。
表7900A淬火钢轨性能
取值踏面硬度/
HBRm/
MPaA/
%淬火层深度/mm轨头-20℃冲击韧性/
(J﹒cm－2)abc最小值363118512.81