[发明专利]一种寒带高速动车车轴钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种寒带高速动车车轴钢用钢热处理及其制备方法，钢牌号EA4T，包含：碳0.23～0.28％，硅0.17～0.37％，锰0.60～0.77％，铬0.95～1.20％，钼0.20～0.30％，钒0.02～0.04％，铜≤0.20％，镍0.10～0.25％,铝0.010～0.040％，磷≤0.015％，硫≤0.010％，RE 0.01～0.05％。本发明依据钢的化学成分，计算出钢的相变转变温度AC1、AC3、Ms点，依据钢的相变转化温度，设计出9组车轴钢的热处理工艺，并最终优选出最佳热处理工艺，解决了寒带高速动车车轴钢低温‑40℃横向、纵向，缺口深度为5mm的冲击韧性≥30J的技术难题。

技术领域

本发明涉及钢的制备领域，尤其涉及一种寒带高速动车车轴钢其制备方法，钢牌号EA4T的热处理及其制备方法。

背景技术

列车车轴，是列车运行十分重要的关键部件，直接决定列车的运行速度和运输安全。在高速行驶过程中，列车车轴承受车身自重的同时，还受到巨大的扭转。近年来，随着我国高速列车运行速度的大幅提升，对列车车轴的综合性能，提出了更高的要求，给列车车轴的生产提出了严峻挑战，尤其是寒带地区，气温≤-40℃的冲击韧性不足，使得列车在寒带地区的运行危险性增加。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中寒带地区，气温≤-40℃，车轴的综合运行安全状况，设计出适应寒带地区车轴的横向、纵向，缺口深度为5mm冲击韧性≥30J的车轴钢，本发明提供了种寒带高速动车车轴钢及其制备方法，本发明所述车轴钢的钢牌号为EA4T，通过重新优化成分配比、设计钢的热处理工艺，解决了低温-40℃横向、纵向，缺口深度为5mm冲击韧性≥30J的技术难题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种寒带高速动车车轴钢，包括按重量百分比计的如下组分：

碳0.23～0.28％，硅0.17～0.37％，锰0.60～0.77％，铬0.95～1.20％，钼0.20～0.30％，钒0.02～0.04％，铜≤0.20％，镍0.10～0.25％,铝0.010～0.040％，磷≤0.015％，硫≤0.010％，RE 0.01～0.05％，其余为铁及不可避免的杂质。

优化的，上所述车轴钢包括按重量百分比计的如下组分：碳0.24～0.26％，硅0.22～0.26％，锰0.68～0.73％，铬1.08～1.12％，钼0.24～0.26％，钒0.02～0.04％，铜≤0.05％，镍0.16～0.18％铝0.018～0.29％，磷≤0.008％，硫≤0.001％，RE 0.01～0.05％，其余为铁及不可避免的杂质。

进一步的，上述不可避免的杂质中T[O]≤12ppm，[H]＜1ppm。

进一步的，上述车轴钢的硬化指数为10.2-12.8。

进一步的，上述车轴钢的AC1温度为739-741℃，AC3温度为827-829℃，Ms温度为377-409℃。

进一步的，上述车轴钢中夹杂物评级为其夹杂物评级为A粗系≤0.5,A细系≤0.5；B粗系≤0.5,B细系≤0.5；C粗系≤0.5,C细系≤0.5；D粗系≤0.5,D细系≤0.5；DS≤0.5。

作为本发明的另一个发明目的，上述一种寒带高速动车车轴钢的制备方法，包括如下步骤：

S1电炉钢水初炼，后进行LF精炼和VD真空炉脱气；

S2根据硬化指数计算公式，添加微合金元素V、Ni，添加微合金元素V、Ni后，硬化指数为10.2-12.8，与原钢种EA4T硬化指数为9.3-12.8比较，钢的基体组织没有改变。

具体的，钢的硬化指数的计算公式：

硬化指数：