铁道车轴用钢LZW的生产试制

贾勇

摘 要：AAR K型铁道车轴用钢LZW的力学性能指标、探伤要求更加严格，我们针对所要求的力学性能指标制定了适当的化学成分、热处理制度和严格的生产试制方案。产品试制成功。

关键词：铁道车辆用钢；LZW；化学成分；热处理制度；试制

1 前言

AAR K型车轴用LZW钢坯是北满特钢新开发的铁道车辆用钢坯，与以前生产的LZ50钢相比，LZW钢增加了微量的Cr、Ni、Mo、V合金元素（见表1），同时力学性能指标有了提高（见表2），氧含量、非金属夹杂物、晶粒度及低倍质量要求更加严格，最为主要的是轧制260mm*260mm的轴坯，超声波探伤是按照SEP1921，D/d级标准合格。

表1 LZW钢的化学成分（质量分数，%）

表2 LZW钢的力学性能

其它检验指标：氧含量≤15ppm；A、B、C、D各类夹杂物不大于1.5级；晶粒度≥6级；倍组织：一般疏松、中心疏松、锭型偏析均应不大于2.0级，点状偏析应不大于1.0级。

2 试制方案

根据力学性能指标，我们策划了LZW钢的内控化学成分（见表3），并制定了生产工艺路线。

表3 LZW钢内控化学成分（质量分数，%）

生产试制工艺路线：

EBT电炉→LF+VD→浇注钢锭→热送轧钢→钢锭加热→轧制→缓冷→清理→探伤→检查→上交。

3 产品试制

3.1 电炉冶炼

为保证钢液的纯净度，选用优质废钢，并且生铁配入量不低于20%，在冶炼过程中不断加入碳粉等增碳剂造泡沫渣，充分利用C-O的激烈反应沸腾，促进夹杂物和气体的上浮并随钢渣流出。

3.2 LF精炼

钢包到LF位后先给电升温化渣，然后采用铝线及铝粒进行沉淀脱氧及扩散脱氧，由于要求氧含量较低，不使用Fe-Si脫氧剂，保证精炼达到白渣。

3.3 真空精炼

为降低钢液中气体含量，采用VD进行脱气处理，要求在真空度≤67Pa下保持时间≥15分钟，真空期间采用大氩气搅拌，以利于气体的溢出和夹杂物的上浮。

3.4 钢锭浇注

浇注5.8吨钢锭，为加强帽口补缩的效果，延迟帽口端钢水凝固，在浇注后帽口加入2袋发热剂和一袋碳化稻壳。

冶炼后实际的化学成分见表4，从表中可见，实际化学成分达到了设计的内控要求。

表4 LZW钢的实际化学成分（质量分数，%）

3.5 加热、轧制及试样热处理

3.5.1 钢锭热功送轧钢后，为保证钢锭透烧，加热温度采取1280-1300℃。

3.5.2 保证足够的切头、切尾量。

3.5.3 轧制后及时缓冷，保证缓冷时间。

3.5.4 试样采用两次热处理，保证试样性能达到标准要求。

3.6 产品质量

LZW成品钢坯经过探伤，结果完全满足标准要求。取片检验，具体的检验结果见表5。

表5 LZW钢的力学检验结果

其实检验结果全部达到标准要求，具体数据如下：

成品氢含量：0.85PPm；

成品氧含量：8 PPm；

晶粒度：7级；

低倍组织：中心疏松：0；一般疏松：1.5；一般点状偏析：0；锭型偏析：0；边缘点状偏析：0。

非金属夹杂物：D细：0；D粗0；C细：0；C粗0；B细：0.5；B粗0；A细：0；A粗：0。

低倍照片：Macro photograph

4 结束语

AAR K型车轴用LZW钢完全满足用户严格的超声波表面探伤要求，力学性能、高低倍检验也符合要求。经过检验，该产品冶金质量稳定，性能优良，各项检验指标完全符合技术条件的要求。这说明我们的试验方案是正确的，产品试制是成功的。