[发明专利]一种钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：A、铁水预处理脱硫；B、钢水冶炼；C、脱氧合金化；D、钢水LF炉精炼；E、钢水浇铸；F、钢坯加热；G、钢坯轧制；H、轧后快速冷却；I、轧后自然冷却；J、H型钢精整。本发明的热轧H型钢具有高强度、显微组织均匀细密、耐候等优点，在冶炼过程中添加V、Nb微合金可以细化组织晶粒提高强度的同时有效提高钢材的韧塑性，添加Cu、Ni、Cr有效提高耐大气环境腐蚀性。

技术领域

本发明属于金属材料生产技术领域，具体涉及一种钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢及其制备方法。

背景技术

随着中国高速电气化铁路的蓬勃发展，高速电气化铁路的运行速度已超过200Km/h,运营里程超过1.9万公里，2015年跃升为世界第一。 接触网是高速电气化铁路的供电设备，随着高速电气化运行速度的提高，对接触网主要支撑构件的支柱的要求日益严格，不仅要保证力学性能的安全可靠，还要防腐耐蚀，在支柱的强度、挠度、冲击韧性、耐候性等方面提出极高要求。H型钢是经济断面钢材，具有强度高、冲击韧性高、耐蚀、耐候、容量大等特性，是电气化铁路接触网支柱的理想用材，在英国、法国、日本等电气化高速铁路上得到广泛应用，中国电气化高速铁路接触网支柱用H型钢也得到迅速推广应用。

目前国内虽然有部分电气化铁路接触网支柱用H型钢的专利和论文研究报道，但钢的强度及冲击韧性、耐候性较低。现有技术中公开有免镀锌电气化铁路接触网支柱用H型钢，但是此种H型钢屈服强度362～368MPa，抗拉强度423～431MPa，强度等级较低不适应强度要求更高的部分接触网支柱用H型钢。目前国内尚无本发明所采用的化学成分、生产工艺制备钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的研究报道，也无本发明所生产的接触网支柱用热轧H型钢工艺力学性能、夹杂物的研究报道。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢，本发明的第二目的在于提供一种钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的钒铌微合金化耐候电气化铁路接触网支柱用热轧H型钢具有下列重量百分比的化学成分：C 0.07-0.11wt%、Si 0.15-0.25wt%、Cr0.20-0.25wt%、Mn 0.25-0.40wt%、Cu 0.40-0.60wt%、Ni 0.20-0.30wt%、V 0.015-0.030wt%、Nb 0.020-0.030wt%、S≤0.015wt%、P≤0.015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明的第二目的是这样实验的，包括以下步骤：

A、铁水预处理脱硫：将高炉铁水运至KR法铁水预处理装置进行脱硫处理，搅拌头插入深度控制为2500~2800mm，按10.0～12.0 kg/t钢的量，加入常规CaO质脱硫剂进行脱硫处理，搅拌时间控制为8分钟；搅拌结束后进行扒后渣操作，保证钢包内铁水面裸露≥4/5，扒净脱硫渣；得到预处理后的铁水；

B、钢水冶炼：将A步骤960kg/t钢的预处理后的铁水、80kg/t钢的精废钢、75kg/t钢的生铁、3.7-5.7kg/t钢的铜板、1.8-2.9kg/t钢的镍板加入LD转炉中进行顶底复合吹炼，加入常规石灰、白云石、菱镁球造渣，石灰加入量为40～50kg/t钢，白云石加入量为15～20kg/t钢，菱镁球加入量为2.0～4.0kg/t钢，控制终点碳含量≥0.04wt%，出钢温度为1630～1650℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为4.0kg/t钢，精炼渣加入量1.0kg/t钢，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20-40NL/min；