[发明专利]一种转向架构架用耐候钢及其制备方法

说明书

本发明提供一种转向架构架用耐候钢及其制备方法，按重量百分比计，所述转向架构架用耐候钢包含C 0.14～0.16％，Si 0.40～0.65％，Mn0.40～0.65％，P≤0.030％，S≤0.030％，Cu 0.45～0.60％，Cr 0.90～1.20％，Ni 0.80～1.20％，V 0.08～0.12％，Mo 0.40～0.60％，Alt 0.010～0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明通过合理的成分添加和综合控轧控冷技术，获得一种具备优良拉伸性能、低温焊接性能、低温疲劳性能和低温冲击性能，尤其是良好耐腐蚀性能的高铁转向架构架用耐候钢。

技术领域

本发明属于合金钢冶炼技术领域，具体涉及一种转向架构架用耐候钢及其制备方法，更具体涉及一种用于高寒地区高铁动车组转向架构架用耐候钢及其制备方法。

背景技术

转向架构架是铁道车辆上最重要的部件之一，它不仅直接承载来自车体的重量，同时还保证车辆在直线和曲线上顺利运行。由于轨道线路存在各种不平顺现象，因此转向架在其上运行时将承受来自轨道的各种冲击，这些冲击载荷将通过轮对和一系列悬挂装置直接传递给构架，再加上电机和齿轮箱以及制动载荷，构架在转向架运行过程中，将承受复杂的交变弯曲、拉压载荷，而且可能在高寒地区服役。因此，在选择转向架构架材料时，该材料必须具有良好的机械性能、焊接性能和疲劳性能。而且，我国幅员辽阔，南方以及沿海潮湿多雨地区所带来的腐蚀问题也对行车安全造成了极大的隐患，这就要求高铁动车组转向架构架用钢同时还应具有良好的耐腐蚀性能。

目前，我国高铁动车组转向架用钢全部采用国外进口材料，主要有欧系的S355J2W钢和日系的SMA490BW钢。采用国外转向架用钢，不仅价格高昂，而且存在一定的制约风险。一旦国外对我国高铁转向架用钢出口管制，将对我国复兴号动车组品牌带来不可预估的损失。到目前为止，国产转向架用钢仅局限用于最高运营速度不大于160km/h的普通客车车辆上，在高铁动车组上的运用尚属空白。

中国发明专利申请CN111321350A公开了一种铁路转向架用16MnDR钢板及其制造方法。采用此发明生产的钢板仅能够满足时速160km/h动力集中动车组电力机车转向架用钢的性能要求，而且16MnDR原本只是一种低温压力容器钢板，在成分设计上只考虑了通过控制Ni含量来改善低温性能，而没有考虑实际运用中所需要解决的耐腐蚀问题，其机械性能和抗疲劳性能也不能令人满意。

中国发明专利申请CN110029279A公开了一种屈服强度390MPa级别高铁转向架构架用钢及其制备方法。此发明钢力学性能不佳，且未对疲劳性能和耐腐蚀性能进行表征。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向架构架用耐候钢及其制备方法，本发明通过合理成分添加和综合细化技术，改善了现有转向架构架用耐候钢的低温韧性、耐腐蚀性能和抗疲劳性能。

用于实现本发明上述目的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种转向架构架用耐候钢，按重量百分比计，其包含C 0.14～0.16％，Si 0.40～0.65％，Mn 0.40～0.65％，P≤0.030％，S≤0.030％，Cu 0.45～0.60％，Cr 0.90～1.20％，Ni 0.80～1.20％，V 0.08～0.12％，Mo 0.40～0.60％，Alt 0.010～0.045％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选地，按重量百分比计，所述转向架构架用耐候钢中，Si为0.40～0.50％。

优选地，按重量百分比计，所述转向架构架用耐候钢中，Mn为0.40～0.55％。

优选地，按重量百分比计，所述转向架构架用耐候钢中，P≤0.010％。

优选地，按重量百分比计，所述转向架构架用耐候钢中，S≤0.008％。

优选地，按重量百分比计，所述转向架构架用耐候钢中，Cu为0.45～0.50％。