钢及其制备方法和在制备碰撞盒中的应用与流程

本发明属于钢铁冶炼，具体涉及一种钢及其制备方法和在制备碰撞盒中的应用。

背景技术：

1、随着轨道交通技术的不断进步和发展，机车车辆碰撞安全问题成为机车设计的重要组成部分，为提高碰撞安全性能，主要就是在车缓冲装置中安装防碰撞元件。机车车辆中的碰撞盒作用就是在车辆发生碰撞时通过变形来吸收能量，从而降低碰撞冲击能对车辆造成伤害，起到非正常运行时保护车体的作用，碰撞性能主要由碰撞盒材料及结构所决定。

2、根据铁路机车碰撞盒的使用特点，车辆厂对原料钢坯性能要求提出的要求：钢的强度要求范围窄，屈服强度范围为360～420mpa，抗拉强度为≥500mpa，延伸率≥25％，-40℃冲击韧性≥40j，可以适应车辆撞击时不产生碎片飞溅，保证在-40℃低温下有好的冲击韧性。坯料直接机加工使用，要求心部、表面质量要好。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种钢及其制备方法和在制备碰撞盒中的应用。

2、具体的，本发明提供的钢，按重量百分比计，包括：c：0.16％～0.20％，si：0.20％～0.40％，mn：1.30％～1.50％，p≤0.015％，s：≤0.010％，cr：0.10％～0.20％，v:0.03％～0.05％，其余为fe与不可避免的杂质。

3、上述的钢，按重量百分比计，包括：c：0.16％～0.19％，si：0.25％～0.35％，mn：1.35％～1.45％，p：≤0.010％，s：≤0.005％，cr：0.18％～0.28％，v:0.035％～0.045％，其余为fe与不可避免的杂质。

4、另一方面，本发明还提供了上述钢的制备方法，包括：

5、(1)将铁水和废钢加入电炉中冶炼成粗钢水；

6、(2)将粗钢水倒入钢包进行lf+vd精炼；

7、(3)钢水成分合格后，经模铸、钢锭加热、轧制得到钢坯。

8、上述的制备方法，按重量百分比计，所述粗钢水包括：c 0.05～0.10％，si≤0.10％，mn≤0.10％，p≤0.020％，s≤0.035％。

9、上述的制备方法，按重量百分比计，所述粗钢水出钢时随钢流加入铝丸3.5～4.0kg/吨钢、加入硅锰合金7.5～8.0kg/吨钢、加入低锰合金6.2～6.7kg/吨钢及石灰7～7.5kg/吨钢、合成渣2.5～3.0kg/吨钢。

10、上述的制备方法，lf炉精炼时，碱度控制目标r(cao/sio2)为1.4～1.8，底吹氩气流量800～1600升/分钟搅拌还原，微调成分，加入钒铁0.75～0.85kg/吨钢。

11、上述的制备方法，lf炉精炼出钢时，钢水包括：c≤0.16～0.19％，si：0.20～0.40％，mn：1.30～1.50％，p≤0.015％，s：≤0.010％，cr：0.20％～0.30％，v:0.03％～0.05％，其余为fe与不可避免的杂质。

12、上述的制备方法，vd精炼时，高真空度下保持时间15～20分钟，在线定[h]≤1.5ppm，喂钙线2.0～2.5kg/吨钢，软搅拌时间15～20分钟。

13、上述的制备方法，所述钢锭加热的温度为1270～1290℃，到温保温时间210～270分钟；所述轧制为钢锭垂直面2道次90～100mm大压下量。

14、又一方面，本发明还提供了上述钢在制备碰撞盒中的应用。

15、本发明的技术方案具有如下的有益效果：

16、(1)本发明的碰撞盒用钢坯，用户通过热处理及机加工后可以生产出铁路机车碰撞盒，各项性能达到使用要求，可以用于“复兴号”、“和谐号”等大功率铁路机车上，具有重大意义。

17、(2)本发明通过对碰撞盒用钢坯的成分进行优化设计，保证其具有高的强度和足够的韧性；

18、(3)按照本发明的方法制备得到的钢坯具有低成本、高质量的优势，满足用户直接使用的目标。

技术特征：

1.一种钢，其特征在于，按重量百分比计，包括：c：0.16％～0.20％，si：0.20％～0.40％，mn：1.30％～1.50％，p≤0.015％，s：≤0.010％，cr：0.10％～0.20％，v:0.03％～0.05％，其余为fe与不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的钢，其特征在于，按重量百分比计，包括：c：0.16％～0.19％，si：0.25％～0.35％，mn：1.35％～1.45％，p：≤0.010％，s：≤0.005％，cr：0.18％～0.28％，v:0.035％～0.045％，其余为fe与不可避免的杂质。

3.权利要求1～2任一项所述的钢的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，所述粗钢水包括：c0.05～0.10％，si≤0.10％，mn≤0.10％，p≤0.020％，s≤0.035％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，所述粗钢水出钢时随钢流加入铝丸3.5～4.0kg/吨钢、加入硅锰合金7.5～8.0kg/吨钢、加入低锰合金6.2～6.7kg/吨钢及石灰7～7.5kg/吨钢、合成渣2.5～3.0kg/吨钢。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，lf炉精炼时，碱度控制目标r(cao/sio2)为1.4～1.8，底吹氩气流量800～1600升/分钟搅拌还原，微调成分，加入钒铁0.75～0.85kg/吨钢。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，lf炉精炼出钢时，钢水包括：c≤0.16～0.19％，si：0.20～0.40％，mn：1.30～1.50％，p≤0.015％s：≤0.010％，cr：0.20％～0.30％，v:0.03％～0.05％，其余为fe与不可避免的杂质。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，vd精炼时，高真空度下保持时间15～20分钟，在线定[h]≤1.5ppm，喂钙线2.0～2.5kg/吨钢，软搅拌时间15～20分钟。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钢锭加热的温度为1270～1290℃，到温保温时间210～270分钟；所述轧制为钢锭垂直面2道次90～100mm大压下量。

10.权利要求1～2任一项所述的钢或权利要求3～9任一项所述的制备方法获得的钢在制备碰撞盒中的应用。

技术总结
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种钢及其制备方法和在制备碰撞盒中的应用。本发明提供的钢用于制备碰撞盒，按重量百分比计，包括：C：0.16％～0.20％，Si：0.20％～0.40％，Mn：1.30％～1.50％，P≤0.015％，S：≤0.010％，Cr：0.10％～0.20％，V:0.03％～0.05％，其余为Fe与不可避免的杂质。本发明通过对钢坯进行优化成分设计，保证其具有高的强度和足够的韧性，满足用户直接使用的目标。

技术研发人员：王之香,张锦文,王育田,王松伟
受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15