[00648056]控制高碳钢型线材脱碳的关键技术

该项目属金属材料加工领域。中国高速铁路和汽车工业飞速发展，对高碳钢型材如高速钢轨、高碳钢帘线和高碳钢弹簧盘条等产品的质量提出了更高的要求。高碳钢型材的脱碳指标是一项很重要的指标，脱碳不达标，将导致材料的强度、硬度、耐磨性和抗疲劳强度下降，材料使用寿命下降。更重要的是，脱碳不合格使钢轨轨头易剥落，增加高速列车行驶的安全隐患。因此，该项目研究具有重大的现实意义。生产过程中每一道工序都可能造成高碳钢型材表面脱碳，要保证最终产品性能合格，必须对每道工序的脱碳层深度进行控制，该项目针对高碳钢型材表面脱碳的问题进行了从连铸坯冶炼到轧后冷却的一系列研究。通过研究型材生产炉内气氛与表层脱碳的规律，建立了相关的数学模型；通过采用加热炉内分段气氛控制，有效地控制了坯料表层脱碳；研究钢轨轧制过程中孔型对表面脱碳层的影响，创新性地开发了不均匀轧制变形孔型系统，从而有效降低了关键部位的脱碳层深度；采用低温高速轧制方法降低了线材的脱碳层深度。项目研究共获得授权发明专利4项，正在申请发明专利2项，发表论文23篇。研究成果已经成功应用于武钢高碳钢型材的生产实践，使高速钢轨、高碳钢线材等脱碳层深度显著降低：高速钢轨脱碳层深度＜0.3mm、钢帘线脱碳层深度＜0.05mm、弹簧钢盘条脱碳层深度小于直径的0.6%，部分产品达到零脱碳。高速钢轨的脱碳层合格率提高了8.2%以上。研究成果取得了较大的经济效益和社会效益，截止到2011年第一季度，累计创造直接经济效益19198.7万元。高速钢轨和高碳钢线材产品得到了铁道部及有关下游产品生产厂家的高度认可，获得了米其林和贝尔卡特产品认证书。该研究成果在闭口孔型系统轧制线中取得，在非闭口孔型系统的轧制线也具有广泛的推广价值。该项目研究的基本原理、研究方法及研究成果可推广应用到解决其它钢厂高碳钢型材表面脱碳的问题。