高洁净度钢轨钢的夹杂物控制技术

针对国内生产350 km/h高洁净度钢轨存在非金属夹杂物控制的核心问题,开展了相关研究.通过采用适宜的钢包底部吹氩模式和钢包渣组成,显著提高了钢中非金属夹杂物的去除率,T[O]去除率提高近40%;对硫化物夹杂的变性处理有效地控制了钢轨钢中夹杂组成和形态.这些技术在350 km/h高洁净度钢轨钢生产中的应用,不仅使钢轨的T[O]降到10.17×10-6,而且A类和B、C、D类非金属夹杂物评级分别≤2.0级和1.0级,实现了350km/h高洁净度钢轨钢的批量生产.     

国内客运专线用钢轨及其生产工艺

简要地介绍了国内外高速铁路发展情况及所使用钢轨的化学成分和性能,从理论和实践上分析了国内客运钢轨暂行技术条件与普通钢轨技术条件的区别。客运专线钢轨要求塑性更高,其A≥10%,w（T.O）≤20×106,夹杂物要求更低,A类夹杂不大于2.0级,B、C、D类夹杂不大于1.0级,客运专线钢轨的总体要求明显高于普通钢轨。从客运钢轨钢的工艺技术和设备的对比分析可知,国内鞍钢、包钢、攀钢、武钢4家钢厂的生产设备已处于世界领先水平,但是由于我国生产高速钢轨的时间还不长,还缺少生产和管理的经验,目前我国钢轨的实物质量与国外先进水平还存在一定差距。     

150 t BOF-LF-VD-CC流程无铝脱氧工艺高速轨钢冶炼过程的夹杂物行为

时速350 km高速钢轨要求钢中全氧含量T[O]≤20×10^-6,非金属夹杂物B、C、D类≤1.0级。国内在重轨钢冶炼中,通常采用无铝脱氧工艺,即采用SiCaBa合金强化脱氧,形成了低熔点的Mn-Al-Si-Ba-Ca多元型氧化物夹杂,该类夹杂物在精炼中全部排出钢液。研究了铁水预处理脱硫-150 t顶底复吹转炉-LF-VD-280 mm ×380 mm连铸流程冶炼钢轨钢U71MnG时的夹杂物行为,包括无铝脱氧工艺钢轨钢中氧化物夹杂的组成及特征,转炉终点[C]对钢水氧活度的影响以及LF精炼渣碱度和VD后期软吹氩搅拌对钢氧含量和夹杂物的影响。结果得出,钢轨头部的≤20μm氧化物夹杂为精炼时二次脱氧产物,通过控制转炉终点[C]＞0.15%,控制精炼渣碱度(CaO)/(SiO₂)=2.5~3,∑(FeO+MnO)≤1.0%可有效降低钢轨钢中氧化物的数量和尺寸。     

SWRH82B冶炼过程中夹杂物行为的研究

采用系统取样综合分析,对SWRH82B冶炼过程中夹杂物的行为进行了系统研究,结果表明:SWRH82B线材中8μm的夹杂物占6%,其中主要夹杂物CaO-SiO_2-Al_2O_3类复合夹杂物呈圆球形,纯Al_2O_3类夹杂物呈尖三角形,这些夹杂物易造成拉拔断线,应通过合理的LF精炼制度,促使夹杂物塑性化并尽量上浮。氧、氮含量在线材中均有所上升,连铸过程二次氧化明显。     

非钙处理对高等级齿轮钢夹杂物的影响

 为解决水口堵塞、B类夹杂物超标及控制Ds类夹杂物,通过热力学计算和工业试验研究了SCr420H齿轮钢钙处理与非钙处理对中间包夹杂物的影响。研究发现,非钙处理炉次中间包夹杂物数量低于钙处理炉次。非钙处理炉次中间包夹杂物主要为棱角状镁铝尖晶石;钙处理炉次夹杂物主要为Al₂O₃-CaO-MgO与CaS复合球状夹杂物。优化工艺后非钙处理炉次中间包高熔点尖晶石类夹杂物数量大幅降低,水口堵塞及B类夹杂物问题得到解决。非钙处理圆钢夹杂物评级结果为,A类不大于0.5,B类不大于0.5级,C类为0,D(细)类不大于1.0级,D(粗)类不大于0.5级,Ds类不大于1.0级。     

490MPa 级钢轨吹氩与不吹氩性能的研究

对490MPa 级钢轨吹氩与不吹氩性能进行试验研究,从而得出吹氩钢轨的珠光体组织细而均匀,夹杂物形态趋向球化而夹杂物量减少,其断裂韧性、韧强比、疲劳极限、疲劳裂纹扩展寿命等都是优于不吹氩钢轨。实践证明吹氩是净化钢质的好方法.     

管线钢非金属夹杂物控制研究

对高品质管线钢（钢板）中大尺寸B类夹杂物进行了分析。结果表明,该类夹杂物为CaO-Al2O3,其Al2O3含量为54％～58％。通过对精炼过程钢中夹杂物的分析发现,钢板中大尺寸B类夹杂物的来源为钙处理和软吹后尚未从钢中上浮、去除的夹杂物。对软吹工艺的试验结果表明,软吹时间和软吹氩气流量对钢中夹杂物的去除都有很大的影响,在适当增加软吹时间的同时采用较小的软吹氩气流量利于钢中夹杂物的上浮、去除及B类夹杂物的控制。     

改善60 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼齿轮钢FAS3420H洁净度的研究

以抚顺特钢一炼钢厂的生产数据为实践依据,以改善汽车齿轮钢FAS3420H的洁净度为目的。使用扫描电镜分析水口结瘤物和棒材中氧化物夹杂的化学成分,确定了通过减少钢中的B类夹杂物来解决水口结瘤问题的方向。通过优化电弧炉供氧曲线降低钢水氧化性、优化精炼炉渣流动性和碱度提高夹杂物吸附能力等措施,解决了连铸过程水口结瘤问题,同时达到棒材的氧含量平均值为9.2×10^-6,B类夹杂物B细不高于1.0级、B粗不高于0.5级的控制水平。     

汽车齿轮钢8620RH中夹杂物的研究

抚钢一炼钢厂生产的汽车齿轮钢8620RH圆材中氧化物夹杂(B类夹杂物)超标,用扫描电镜对夹杂物的化学成分进行分析,结果表明:8620RH钢中夹杂物分为2种,即以镁铝尖晶石或Al_2O_3为主的脱氧产物或二次氧化产物和由卷渣所致的复合成分渣类夹杂物。同时,分析了2类夹杂物的来源,并针对性地采取了改善措施,使汽车齿轮钢8620RH中的B类夹杂物合格率由改善前的96.4%提高至现阶段的99.7%。     

降低400系不锈钢中夹杂物级别的优化改进措施

针对400系不锈钢的脱氧特点及夹杂物来源,明确了钙处理和精炼渣系优化两个降低钢中夹杂物的优化改进措施,维持300 m纯钙线喂入量,配以25%左右的萤石,渣系二元碱度由2.3降低至2.1,可以降低400系不锈钢中的B类夹杂物缺陷,B类夹杂物≤0.5级合格率达到95%。     

贵冶铁路线路钢轨断裂原因及预防措施

钢轨断裂严重威胁列车运输安全,企业专用铁路钢轨断裂这一隐患尤为突出。为了降低钢轨断裂风险,以近几年出现的几起专用铁路线路钢轨断裂的典型病害为案例,结合贵冶专用铁路的运输生产实际和实际运用现状,剖析了钢轨的受力状态及钢轨出现断裂的规律和具体原因,并提出了切实可行的防断裂措施。     

攀钢重轨钢生产工艺的完善

为满足用户对钢轨内部质量日益提高的要求,攀钢对钢轨钢的生产工艺技术进行了优化,通过铁水预脱硫、钢液脱氧、精炼及浇注工艺技术的系统研究和应用,攀钢重轨实物质量大幅提高,钢轨内部质量指标达到了200km/h钢轨标准要求。     

Effect of Rare Earths on Properties of BNbRE Rail Steel

The development and properties of BNbRE rail steel and the effect of RE on rail steel were studied. The results show that the properties of rail steel (δb ≥980 MPa, δ5≥ 8 % ) can be improved by adding RE and niobium and adjusting the content of C, Si and Mn in steel. At the same time, the abrasion resistance, contact fatigue and fatigue property of BNbRE rail steel are excellent. It also shows that RE in rail steel has the functions of purifying steel, modifying inclusion and micro-alloy action effect. The improved steel-making process enhances the quality of molten steel. Although the content of RE is low, excellent properties of BNbRE rail steel are achieved.     

百米U75V钢轨矫直前冷却过程弯曲变形的有限元分析

通过研究百米钢轨冷却的边界条件,采用三维瞬态非线性有限元法计算分析了百米U75V平直钢轨矫直前冷却过程中的弯曲变形变化规律。结果表明,平直钢轨在冷却过程中的弯曲变形是一个循环反复的过程,但钢轨最终是弯向轨头的;在考虑钢轨与冷床摩擦作用的情况下,平直钢轨终冷后,其变形特点是中间平直、两端弯曲,端部弯曲范围约为18 m。     

我国重轨钢冶炼技术的发展

随着高速铁路技术的发展,用户对钢轨钢的质量、性能和纯净度提出了更高的要求,而钢轨钢的成分控制和纯净度水平是由其冶炼技术所决定的.本文对我国钢轨钢的生产情况及重轨钢的冶炼技术做了综合论述.     

攀钢1300MPa级重载铁路钢轨开发

通过采用V、Cr微合金化及在线热处理技术,攀钢成功开发出强度级别1 300 MPa,轨型75 kg/m,韧塑性与现有U75V钢轨相当的第四代钢轨新产品。金相组织、常规性能、特殊性能及磨损性能测试结果表明,钢轨各项指标均满足铁道行业相关标准要求,热处理后在踏面下15 mm处的轨头深层硬度仍保持与踏面处相当的硬度值,有利于延长钢轨的使用寿命。应用结果表明,通过总重5亿t后,钢轨服役状态良好,特别适用于重载铁路小半径曲线使用。     

RE重轨钢在模拟工业大气环境下的腐蚀行为

采用周期浸润腐蚀实验结合电化学方法研究了模拟工业大气环境下RE重轨钢的腐蚀行为.结果表明,RE重轨钢的耐腐蚀性能优于不含RE的重轨钢.RE重轨钢中,RE合金元素在基体的局部富集促进了锈层中保护性好的α-FeOOH相的快速生成和含量的增加,提高了锈层阻止侵蚀性介质穿透的能力,改善了重轨钢在工业大气环境下的耐腐蚀性能.     

Rail production from converter steel

A production technology is developed for converter-steel rail at PAO MK Azovstal??. This technology includes converter casting of steel, treatment in a ladle-furnace unit, vacuum treatment, chill casting of steel, rolling of ingots and blanks, and surface quenching of rail with high-frequency current heating. A batch of R65 rail is produced from K76F steel. Tests show that the rail produced by the proposed technology complies with Ukrainian State Standard DSTU 4344:2004. Heat-treated R65 rail made from K76?? steel is now in industrial production.     

980 MPa耐蚀钢轨U68CuCr的开发和应用

通过制定合理成分和铁水脱硫-120 t顶底复吹转炉-吹氩-LF—RH-280 mm×380 mm坯连铸-轧制工艺,开发了980 MPa热轧耐蚀钢轨U68CuCr（/%:0.65~0.75C,0.40~0.80Si,1.00~1.30Mn,≤0.030P,≤0.025S,≤0.50Cu,≤0.50Cr,≤0.05Nb）。试验结果表明,耐蚀钢轨U68CuCr抗拉强度≥1060 MPa,伸长率≥12%,踏面硬度HB值为300~310,珠光体片间距为0.2μm,耐磨性能优于同一强度级别的U75V钢轨。2%NaCl溶液腐蚀试验显示,耐蚀钢轨U68CuCr腐蚀速率为U75V钢轨的57%。在京广线使用3年,通过总重量超过3亿吨,耐蚀钢轨U68CuCr使用性能良好,其各项指标均满足铁路运输要求。     

武钢重轨生产技术现状及未来发展趋势

简述了我国四家钢轨生产厂的重轨生产状况。重点介绍了武钢重轨生产技术现状及未来发展趋势,采用化学成分控制技术、夹杂物控制技术、脱碳层控制技术、表面质量控制技术、外形尺寸控制技术、平直度控制技术来保证钢轨钢质纯净度、外形尺寸精度、平直度、实物质量及机械性能等。提出钢轨重型化、工艺现代化、品种系列化、产品国际化、长尺热处理、开发耐蚀轨的重轨发展新方向。