[发明专利]铁路车辆摇枕侧架用铸件钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼钢的制备方法，具体地指一种铁路车辆摇枕侧架用铸件钢及其制备方法。

背景技术

钢摇枕侧架是铁道车辆走行部分—转向架的重要部件，其属于关键受力部件，车厢及货物的全部重量通过它们传递到车轴。铁路重载提速以及车辆升级换代，对铸钢摇枕、侧架的质量提出了更高的要求。

目前，现有熔炼工艺的合金元素范围较大，易造成对铸件金相组织的影响。同时热处理时间较长，导致能耗较大。并且，钢铸件时会出现的混晶现象，影响摇枕侧架的晶粒度，从而影响摇枕侧架质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种铁路车辆摇枕侧架用铸件钢及其制备方法，通过其制备方法得到的铸件钢可以消除混晶现象。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种铁路车辆摇枕侧架用铸件钢，所述铸件钢的化学成分按重量百分比为：C：0.23～0.29%、Si：0.30～0.50%、Mn：0.80～1.00%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cu≤0.30%、Ni：0.20～0.50%、Cr：0.30～0.40%、Al：0.020～0.050%、稀土≤0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质、其中，所述稀土中La≤30%、Ce≤70%。

进一步地，所述铸件钢的化学成分按重量百分比为：C：0.23～0.29%、Si：0.30～0.50%、Mn：0.80～1.00%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cu≤0.30%、Ni：0.30～0.50%、Cr：0.31～0.40%、Al：-0.021～0.050%、稀土≤0.10%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明提供了一种铁路车辆摇枕侧架用铸件钢及其制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）按上述重量百分比称取：C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni、Cr、Al、稀土对应的原料，备用；

2）将C、P、S、Cu和Ni对应的原料加入偏心底电弧炉内熔化成钢水，按每吨钢水中加入7～9kg的增碳剂，控制钢水中的碳含量≥0.50%；

3）用氧气进行氧化脱碳，其中，脱碳量≥0.30%，氧化末期P≤0.015%；

4）当钢中碳含量≤0.08%时进行净沸腾；

5）当钢水温度≥1630℃时出钢；出钢到精炼包时，每吨钢包内加入0.5～2.5kg的精炼渣、15～25kg的石灰、1～2kg的硅铝钡钙复合脱氧剂、8～10kg锰铁合金、4.5～6Kg硅铁合金和5～6Kg铬铁合金，然后进行钢水精炼。精炼过程中取样分析化学成分，并根据分析结果补加合金，调整各成分至规格要求。

6）精炼结束后，每吨出钢的钢水中，加入0.5～2kg的铝线、0.5～2kg的硅钙线和0.5～3kg的稀土硅包芯线

7）浇注铸件后，将铸件送入集放链式热处理线进行正火，铸件入炉后直接升温到900～920℃，保温2.5～3.5h，然后出炉吹风冷却。最后得到制备摇枕侧架的铸件钢。

作为优选方案，所述氧气的压力范围是3～6MPa。

本发明的有益效果在于：

1、本发明加入稀土对铸钢有以下优点：

1）净化钢材。脱氧、脱硫；消除或降低微量低熔点元素的危害作用；净化晶界，抑制晶界弱化。

2）对夹杂物的变质作用。加入稀土可控制铸钢中硫、氧等夹杂物的成分、形态和分布，起到夹杂物变质作用。

3）改善铸态组织。细化晶粒；改变组织及形态。

4）减小成分偏析。

5）在钢中进行微合金化。

2、Cr能缩小奥氏体相区域，使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少，使珠光体区域扩大，易形成珠光体团。

3、形成大块珠光体团（即混晶）的铸件晶粒度达不到要求，必须重新热处理。消除混晶可以避免重新热处理，降低生产成本。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

一种制备摇枕侧架的铸件钢，所述铸件钢的化学成分按重量百分比为：C：0.23～0.29%、Si：0.30～0.50%、Mn：0.80～1.00%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cu≤0.30%、Ni：0.20～0.50%、Cr：0.30～0.40%、Al：0.020～0.050%、稀土≤0.10%，余量为Fe、其中，所述稀土中La≤30%、Ce≤70%。

制备铸件钢的方法，包括以下步骤：