鐵道車軸用鋼LZW的生產(chǎn)試制

賈勇

摘 要：AAR K型鐵道車軸用鋼LZW的力學(xué)性能指標(biāo)、探傷要求更加嚴(yán)格，我們針對(duì)所要求的力學(xué)性能指標(biāo)制定了適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)成分、熱處理制度和嚴(yán)格的生產(chǎn)試制方案。產(chǎn)品試制成功。

關(guān)鍵詞：鐵道車輛用鋼；LZW；化學(xué)成分；熱處理制度；試制

1 前言

AAR K型車軸用LZW鋼坯是北滿特鋼新開(kāi)發(fā)的鐵道車輛用鋼坯，與以前生產(chǎn)的LZ50鋼相比，LZW鋼增加了微量的Cr、Ni、Mo、V合金元素（見(jiàn)表1），同時(shí)力學(xué)性能指標(biāo)有了提高（見(jiàn)表2），氧含量、非金屬夾雜物、晶粒度及低倍質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，最為主要的是軋制260mm*260mm的軸坯，超聲波探傷是按照SEP1921，D/d級(jí)標(biāo)準(zhǔn)合格。

表1 LZW鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

表2 LZW鋼的力學(xué)性能

其它檢驗(yàn)指標(biāo)：氧含量≤15ppm；A、B、C、D各類夾雜物不大于1.5級(jí)；晶粒度≥6級(jí)；倍組織：一般疏松、中心疏松、錠型偏析均應(yīng)不大于2.0級(jí)，點(diǎn)狀偏析應(yīng)不大于1.0級(jí)。

2 試制方案

根據(jù)力學(xué)性能指標(biāo)，我們策劃了LZW鋼的內(nèi)控化學(xué)成分（見(jiàn)表3），并制定了生產(chǎn)工藝路線。

表3 LZW鋼內(nèi)控化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

生產(chǎn)試制工藝路線：

EBT電爐→LF+VD→澆注鋼錠→熱送軋鋼→鋼錠加熱→軋制→緩冷→清理→探傷→檢查→上交。

3 產(chǎn)品試制

3.1 電爐冶煉

為保證鋼液的純凈度，選用優(yōu)質(zhì)廢鋼，并且生鐵配入量不低于20%，在冶煉過(guò)程中不斷加入碳粉等增碳劑造泡沫渣，充分利用C-O的激烈反應(yīng)沸騰，促進(jìn)夾雜物和氣體的上浮并隨鋼渣流出。

3.2 LF精煉

鋼包到LF位后先給電升溫化渣，然后采用鋁線及鋁粒進(jìn)行沉淀脫氧及擴(kuò)散脫氧，由于要求氧含量較低，不使用Fe-Si脫氧劑，保證精煉達(dá)到白渣。

3.3 真空精煉

為降低鋼液中氣體含量，采用VD進(jìn)行脫氣處理，要求在真空度≤67Pa下保持時(shí)間≥15分鐘，真空期間采用大氬氣攪拌，以利于氣體的溢出和夾雜物的上浮。

3.4 鋼錠澆注

澆注5.8噸鋼錠，為加強(qiáng)帽口補(bǔ)縮的效果，延遲帽口端鋼水凝固，在澆注后帽口加入2袋發(fā)熱劑和一袋碳化稻殼。

冶煉后實(shí)際的化學(xué)成分見(jiàn)表4，從表中可見(jiàn)，實(shí)際化學(xué)成分達(dá)到了設(shè)計(jì)的內(nèi)控要求。

表4 LZW鋼的實(shí)際化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

3.5 加熱、軋制及試樣熱處理

3.5.1 鋼錠熱功送軋鋼后，為保證鋼錠透燒，加熱溫度采取1280-1300℃。

3.5.2 保證足夠的切頭、切尾量。

3.5.3 軋制后及時(shí)緩冷，保證緩冷時(shí)間。

3.5.4 試樣采用兩次熱處理，保證試樣性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.6 產(chǎn)品質(zhì)量

LZW成品鋼坯經(jīng)過(guò)探傷，結(jié)果完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。取片檢驗(yàn)，具體的檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 LZW鋼的力學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果

其實(shí)檢驗(yàn)結(jié)果全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，具體數(shù)據(jù)如下：

成品氫含量：0.85PPm；

成品氧含量：8 PPm；

晶粒度：7級(jí)；

低倍組織：中心疏松：0；一般疏松：1.5；一般點(diǎn)狀偏析：0；錠型偏析：0；邊緣點(diǎn)狀偏析：0。

非金屬夾雜物：D細(xì)：0；D粗0；C細(xì)：0；C粗0；B細(xì)：0.5；B粗0；A細(xì)：0；A粗：0。

低倍照片：Macro photograph

4 結(jié)束語(yǔ)

AAR K型車軸用LZW鋼完全滿足用戶嚴(yán)格的超聲波表面探傷要求，力學(xué)性能、高低倍檢驗(yàn)也符合要求。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，該產(chǎn)品冶金質(zhì)量穩(wěn)定，性能優(yōu)良，各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)完全符合技術(shù)條件的要求。這說(shuō)明我們的試驗(yàn)方案是正確的，產(chǎn)品試制是成功的。