[发明专利]一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法，属于冶炼技术领域。提供的生产方法对转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热和圆钢轧制等工艺进行改进，利用微量稀土及少量Cr、Mo、Ni、Cu复合合金化原理，在降低生产成本的前提下，显著提高用热轧圆钢的淬透性、力学性能和低温韧性，进而显著提高钩尾框用钢的整体寿命和安全性，从而生产出低成本高性能的钩尾框用钢。

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢及其生产方法。

背景技术

我国铁道部车辆钩尾框原为铸造成型，随着铁道车辆不断提速加载，铸造钩尾框性能已不能满足车辆运输要求，强度、韧性良好的锻造钩尾框将取而代之。钩尾框是铁道车辆上的关键配件，25MnCrNiMoA钢为锻造钩尾框的专用钢材牌号。钩尾框使用条件恶劣，对钩尾框的机械性能、内外部质量要求很高，另外，钩尾框形状复杂，热弯过程中容易出现裂纹现象。因此，对生产钩尾框用的25MnCrNiMoA热轧圆钢提出了很高的技术要求。

目前国内所生产的25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢为了保证其高性能，通过增加Ni、Mo等合金元素含量，导致钢材价格昂贵。目前国内部分文献对25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的研究做过一些报道，例如《山东冶金》2013年第5期“锻造钩尾框用25MnCrNiMoA圆钢的开发”、《山西冶金》2008年第2期“锻造钩尾框用25MnCrNiMoA钢性能研究”、《山东省金属学会2009年炼钢学术交流会议论文集》“铁道钩尾框用25MnCrNiMoA钢锭的生产工艺实践”等。这些文献都报道了钩尾框用25MnCrNiMoA热轧圆钢的开发和生产工艺，其共同点是通过加入大量的合金元素含量来保证其淬透性和力学性能,文献中Mn含量在1.2％以上，Cr含量在0.40％以上，Ni含量在0.35％以上，这样就会造成生产成本的提高。因此,低成本高性能的25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的研究和生产显得尤为迫切。

由于钢中加入了大量合金元素，导致材料热轧态组织为半马氏体组织，材料在交货前必须进行退火处理，否则材料在放置过程中会产生马氏体转变，产生组织应力，从而导致材料出现内裂纹报废。这样就增加了热处理成本，且降低了生产效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明的一个方面提供一种稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.24％～0.28％、Si0.20％～0.40％、Mn 0.90％～1.10％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr 0.20％～0.30％、Mo 0.10％～0.20％、Ni 0.15％～0.30％、Cu≤0.20％、Alt≤0.040％，Re 0.030％～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质；

其中所述稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的纵向力学性能可达到Rm≥1164MPa，Rp0.2≥991MPa，Rp0.2/Rm≤0.85，A₅₀≥26.0％，Z≥62％，-40℃冲击功KV2≥117J，钢材的奥氏体晶粒度≥6级，末端淬透性J11≥35HRC，经过超声波探伤，其合格级别达到GB/T 4162-2012中的A级，经过涡流探伤进行表面质量检测，钢材表面无裂纹、结疤、折迭或夹杂。

本发明的另一方面提供了上述的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的生产方法，为将上述提及的稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢的化学成分的钢水依次进行以下工序：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、铸坯加热炉加热、圆钢轧制，获得所述稀土微合金化25MnCrNiMoA钩尾框用热轧圆钢。

上述转炉冶炼采用复吹转炉冶炼，全部采用预脱硫铁水，采用单渣工艺冶炼，终渣碱度按3.0控制，终点控制目标C≥0.06％，T≥1560℃，采用SiMn、MnFe和CrFe进行脱氧合金化，终脱氧采用有Al脱氧。