[发明专利]一种铁路客车货车车轴用钢INC35E及其制造方法

说明书

本发明公开了一种铁路客车货车车轴用钢牌号为INC35E及其制造方法，钢的牌号INC35E，所述成分包括：碳0.28%~0.38%，硅0.20%~0.50%，锰0.80%~1.10%，钒0.01%~0.05%，铬≤0.30%，钼≤0.05%，镍≤0.30%，铜≤0.30%，铝0.015%~0.050%，磷≤0.025%，硫≤0.015%，余量为铁和不可避免的元素。INC35E车轴钢新材料综合性能优异，保证了由该材料具有更高的致密性，更高的洁净度，更稳定的性能以及更高的使用寿命。

技术领域

本发明涉及钢铁新材料制备的技术领域，尤其适用于铁路客车货车车轴用钢牌号为INC35E及其制造方法。

背景技术

铁路车轴钢是指应用于铁路机车和车辆车轴。车轴钢用于制造铁路机车和车辆车轴的专业用钢。中国铁路总公司正在加大铁路投资建设，2018年铁路系统建设投资已达到7000亿，并且国家环保要求大力推进运输方式的“公转铁”，同时由于我国轨道交通技术的领先性，大量铁路车轴钢需要出口，使得该产品国内和国际需求都极为旺盛。

车轴受力和车轴钢的性能要求车轴是承受机车、车辆质量的关键部件，在运行中承受旋转弯曲和冲击等多项复杂应力，疲劳裂损是其主要破坏形式。因而要求车轴钢具有足够的强度和韧性，并且对可以成为车轴裂纹源的各种冶金缺陷的要求十分严格。

因此，如何设计并研发出一种具备更高性能稳定性和更高使用寿命的铁路货车客车车轴用钢新材料，是本发明需要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种铁路客车货车车轴用钢新材料，（钢牌号INC35E）及其制造方法，通过合理控制各种合金元素的配比、关键过程控制点以及科学的热处理制度，有效的保证铁路客车货车车轴用钢INC35E新材料综合性能优异，保证了该材料具有更高的致密性，更高的洁净度，更稳定的性能以及更高的使用寿命。

本发明的技术方案为：

一种铁路客车货车车轴用钢INC35E，所述成分包括：碳0.28%~0.38%，硅0.20%~0.50%，锰0.80%~1.10%，钒0.01%~0.05%，铬≤0.30%，钼≤0.05%，镍≤0.30%，铜≤0.30%，铝0.015%~0.050%，磷≤0.025%，硫≤0.015%，余量为铁和不可避免的元素。

该铁路客车货车车轴用钢的牌号INC35E。

作为Mn元素的作用，作为一种弱脱氧剂，适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。含量过高（达1.20%～1.50%以上）使钢材变脆变硬，并降低钢材的抗锈性和可焊性。所以产品设计锰含量Mn:0.80%～1.10%。

作为V元素的作用：主要通过形成碳、氮化物来影响钢材的组织结构和性能，比A1元素更容易熔入钢中，钒能起到细化晶粒的作用，显著提高钢材的强度、韧性和耐磨性，钒含量在钢中≤0.15%时，生成的化合物主要以氮化钒的形式存在，能细化晶粒，提高强度和韧性。但是当钢中钒含量大于0.15%后，随着碳化钒化合物的增多，材料的冲击韧性有降低的趋势，兼顾成本考虑，成品设计钒含量V:0.01～0.05％。

作为优选铁路客车货车车轴用钢的碳波动值≤0.03%，一般疏松≤2.0级，中心疏松≤2.0级，锭型偏析≤2.0级，点状偏析不大于1.0级，晶粒度≥5级，超声波探伤满足标准GB/T 4162-2008中C级，即单个的不连续缺陷当量值≤Φ3.2mm（平底孔）。

作为优选铁路客车货车车轴用钢的A类夹杂物控制在≤1.5级，B类夹杂物≤1.5级，C类夹杂物≤1.0级，D类夹杂物≤1.0级，Ds类≤1.5级。

作为优选铁路客车货车车轴用钢的T[O]含量在≤15×10^-6，H含量控制在≤2×10^-6。