專利名稱：一種確定U71Mn鋼軌中氮含量上限的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定U71Mn鋼質(zhì)的鋼軌中氮含量上限的方法，屬于冶金工業(yè)生產(chǎn)的金屬材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，鋼中的氮元素對(duì)鋼質(zhì)是有害的，會(huì)使鋼變脆。鋼軌用于鐵路運(yùn)輸上，鋼 軌的質(zhì)量關(guān)系到旅客的生命安全及貨物安全。U71Mn鋼軌是目前我國(guó)鐵路常用的鋼軌，但目前鐵道部并未對(duì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的U71Mn材質(zhì)的鋼軌中氮含量有明確要求，因此該問(wèn)題值得研究。雖然氮含量對(duì)U71Mn鋼軌是有害的，但研究表明氮含量對(duì)鋼軌的常規(guī)力學(xué)性能影響不明顯，因此需要采取其它方法。據(jù)2008年第I期《天津冶金》的“一種高鈷鎳超高強(qiáng)度鋼力學(xué)性能的研究”報(bào)道，文章研究了隨著鋼中碳含量的增加，斷裂韌性隨之降低，但文中未提及鋼中氮含量如何對(duì)斷裂韌性產(chǎn)生影響。據(jù)2001年第3期《中國(guó)鐵道科學(xué)》的“PD3及BNbRE鋼軌斷裂韌性Kle的研究”報(bào)道，文章只是對(duì)斷裂韌性進(jìn)行了研究，但并未研究氮含量對(duì)斷裂韌性的影響。據(jù)2008年第5期《鋼鐵》的“一種低合金超高強(qiáng)度鋼組織與性能的研究”報(bào)道，文章研究了不同的熱處理制度對(duì)鋼的拉伸、沖擊和斷裂韌性的影響，但并未對(duì)鋼中氮含量如何影響斷裂韌性進(jìn)行研究。據(jù)2005年第I期《西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》的“超高強(qiáng)鋼23Col4Nil2Cr3強(qiáng)韌性的優(yōu)化配合”報(bào)道，該文章研究了不同的熱處理制度對(duì)斷裂韌性的影響，但文章并未研究鋼中氮含量對(duì)斷裂韌性的影響。據(jù)2008年第4期《金屬學(xué)報(bào)》的“ 1500Mpa級(jí)40CrNi3MoV鋼的氫脆敏感性”報(bào)道，文章研究了不同硅含量對(duì)40CrNi3MoV鋼的斷裂韌性進(jìn)行了研究，但文中未研究氮含量對(duì)斷裂韌性的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠保證鋼軌質(zhì)量可靠的一種確定U71Mn鋼軌中氮含量上限的方法。技術(shù)解決方案本發(fā)明將鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量對(duì)應(yīng)起來(lái)，鋼軌中的氮含量重量與鋼軌重量之比< 94X10_6，鋼軌的質(zhì)量是可靠的。本發(fā)明鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量的關(guān)系式為y = -0. 159x = 45. 62，其中x為氮含量，y為斷裂韌性，上述回歸關(guān)系式中的相關(guān)系數(shù)平方為0. 8508。本發(fā)明由于將鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量對(duì)應(yīng)起來(lái)，從而明確了 U71Mn鋼軌的氮含量上限，使得鋼軌中的氮含量重量與鋼軌重量之比< 94X10_6的條件下，保證了鋼軌質(zhì)量的可靠性。


圖I為本發(fā)明鋼中氮含量與鋼軌斷裂韌性的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式見(jiàn)圖1，氮含量與斷裂韌性回歸結(jié)果表明，隨著氮含量的增加，鋼軌的斷裂韌性呈明顯的下降趨勢(shì)，由于其相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.92，因此這種趨勢(shì)較明顯。因此，氮對(duì)U71Mn高速鋼軌是有害的。圖I中的斷裂韌性值為表2中斷裂韌性的平均值。I、氮含量與常規(guī)力學(xué)性能的關(guān)系將U71Mn鋼軌中的氮含量分為N ^ 60ppm(lppm = ICT6)和N在60 94ppm區(qū)間·內(nèi)兩個(gè)部分，對(duì)生產(chǎn)的U71Mn材質(zhì)鋼軌的力學(xué)性能進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中N ^ 60ppm的高速軌有203爐，N在60 94ppm區(qū)間內(nèi)共有33爐。由表I可見(jiàn)，雖然鋼中氮含量的范圍不同，但抗拉強(qiáng)度和延伸率無(wú)明顯的差異。表I工業(yè)生產(chǎn)的高速軌性能統(tǒng)計(jì)
權(quán)利要求
1.一種確定U71Mn鋼軌中氮含量上限的方法，該方法的特征為將鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量對(duì)應(yīng)起來(lái)，鋼軌中的氮含量重量與鋼軌重量之比<94X10_6，鋼軌的質(zhì)量是可靠的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種確定U71Mn鋼軌中氮含量上限的方法，其特性在于，鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量的關(guān)系式為y = -0. 159x = 45. 62，其中x為氮含量，y為斷裂韌性，上述回歸關(guān)系式中的相關(guān)系數(shù)平方為0. 8508。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種確定U71Mn鋼質(zhì)的鋼軌中氮含量上限的方法，屬于冶金工業(yè)生產(chǎn)的金屬材料領(lǐng)域。本發(fā)明將鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量對(duì)應(yīng)起來(lái)，鋼軌中的氮含量重量與鋼軌重量之比≤94×10-6，鋼軌的質(zhì)量是可靠的。本發(fā)明由于將鋼軌的斷裂韌性與鋼軌中的氮含量對(duì)應(yīng)起來(lái)，從而明確了U71Mn鋼軌的氮含量上限，使得鋼軌中的氮含量重量與鋼軌重量之比≤94×10-6的條件下，保證了鋼軌質(zhì)量的可靠性。
文檔編號(hào)C22C38/00GK102796942SQ201210289219
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者李峰, 金文俊 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司