高强度铁道车辆用钢Q550NQR1热轧板卷的研制

为了获得工艺设计的两种组织，采用两种工艺 体组成的混合组织，组织细小均匀，针状铁素体冲
进行对比试验：工艺1，采用≥600℃的卷取温度和 ≤10℃/s的冷却速率；工艺2，采用＜600℃卷取温 度和＞10℃/s的冷却速率。
在生产中两种工艺可操作性相差不大，热轧板 卷的性能均满足标准的要求，如表3所示，两种工 艺的组织如图1所示。工艺1获得细小均匀的铁素体
2)细小均匀的组织是良好低温冲击韧性的前
产时可适量减少其加入量；细小均匀的组织为材料 提，针状铁素体型组织能保障较高的低温冲击韧
的强度提供了保障。
性。
细小均匀的组织既保障了强度，又明显的提高
3)获得13级左右的晶粒度、细小均匀的粒状贝
了低温韧性；铁素体、珠光体和少量粒状贝氏体组 氏体、针状铁素体和多边形铁素体混合组织，才能
大，且两种工艺的产品性能均能满足标准要求。工 3-581~3-586.
艺1的冲击功相对较低，有3级的带状组织。工艺2
化学成分采用低碳、Mn-Nb-Ti微合金化、低硫、 低氮(如表2所示)，高温加热使合金元素充分融入奥 氏体中，严格控制精轧温度和卷取温度，同时保障 足够的冷却速度。
铁素体+珠光体+粒状贝氏体组织和针状铁素
金世铨：高强度铁道车辆用钢 Q550NQR1 热轧板卷的研制
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体+粒状贝氏体组织均能实现标准要求的性能，通 过实物对比分析选择最佳组织。
Abstract：BX STEEL has produced Q550NQR1 high strength steel for railway vehicle tentatively in
2300mm hot-rolling line.Through two different technology, fine and uniform microstructures are achieved, and the coil properties meet the requirements of standard. Two kinds of processes for the production of steel coil performance can meet the high strength steel for railway Q550NQR1 hot rolled steel plates standard requirements. Keywords：steel for railway vehicle；Q550NQR1；low temperature toughness
击功高、可焊性好，产品性能强韧匹配好。
表 3 力学性能
Tab.3 Mechanical properties
工艺 ReL Rm /MPa /MPa
Hale Waihona Puke Baidu
A Bend Akv，-40℃
/% test
/J
1 668 775 21 OK 78，78，76
2 651
762
20 OK 103，104，108
注：冲击试样尺寸为 5×10×55mm。
本钢 2300mm 热轧生产线设四座组合蓄热步进 梁式加热炉，出炉板坯经辊道输送到粗轧高压水除
铁路行业和冶金行业在铁路车辆用钢方面的技术 交流就显得十分必要和迫切。
鳞箱，用高压水清除板坯表面氧化铁皮后板坯送往 定宽压力机，板坯可进行最大 350mm 的减宽。然 后板坯由带附属立辊可逆式粗轧机 E1R1 和带附属 立辊的四辊可逆式粗轧机 E2R2 将板坯轧制成 28～ 60mm 的中间坯，然后经延迟辊道送往机精轧机区， 由切头飞剪切除中间坯的头尾。切头后的中间坯经
标准要求。
关键词：铁道车辆用钢；Q550NQR1；低温韧性
中图分类号：TG335
文献标识码：B
Development of High Strength Steel Q550NQR1 Hot Rolled Steel Plates for Railway Vehicle
JIN Shiquan
(Products Research Institute，BX STEEL，Benxi Liaoning 117000)
4 钢卷性能分析
工艺 1
工艺 2 图 1 两种工艺生产钢带的组织 Fig.1 Microstructure of two technology
生产的钢卷具有优良的低温冲击功。
虽然两种工艺生产的钢带性能均满足标准要 求，但两种工艺各有优势：工艺1的强度高，几乎
5 结论
达到了标准的上限，延伸率较好，冲击功有一定的
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本钢技术
2014 年第 3 期
高强度铁道车辆用钢 Q550NQR1 热轧板卷的研制
金世铨
(本钢产品研究院，辽宁 本溪 117000)
摘 要：本钢2300mm热轧生产线试验生产了Q550NQR1高强度铁道用钢，通过两种不同工艺的试验，
获得细小均匀的不同组织，两种工艺生产的钢卷性能均能满足高强度铁道用钢Q550NQR1热轧板卷的
体要求见表1。
表 1 Q550NQR1 热轧钢带性能要求
Tab.1 Mechanical properties of Q550NQR1
ReL Rm A
Bend test
Akv，-40℃
/MPa /MPa /%
/J
≥550 ≥600 ≥17 d=2a，b≥35mm ≥60
2 Q550NQR1 工艺设计
织能满足-40℃的冲击功要求；工艺2针状铁素体极 充分发挥Q550NQR1材料的性能。
佳的低温韧性显现出来，-100℃仍未达到韧脆转变
参考文献
温度。
[1] 杨得草，王健，王鲁宁. 本钢 2300mm 热轧机组试轧 X60
综上分析，两种工艺的生产操作难度差异不 管线钢，第七届中国钢铁年会论文集[C]，北京，2009：
截止到 2012 年，全国铁路营业里程将达到 11 万 km， 复线率和电气化率分别达到 50%以上，客 运专线及城际铁路将有 1.3 万 km。投入运营的动车 组达到 800 组以上，覆盖整个快速客运网。空调客 车将达到 2.5 万辆。货车车辆实现更新换代，全部 达到时速 120km/h 技术标准，并陆续推出载重 80t 通用货车、30t 轴重专用货车。 在这种新形势下，
表 2 化学成分
Tab.2 Chemical composition
/%
成分 C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Cu
Nb Ti
实物 ≤0.16 ≤0.50 ≤1.60 ≤0.025 ≤0.008 0.30～0.60 ≤0.20 0.20～0.55 适量 适量
3 钢卷性能
+珠光体+少量粒状贝氏体组织，性能满足标准要 求。工艺2获得针状铁素体+粒状贝氏体+微量珠光
Q550NQR1是高强度耐候铁道用钢，要求良好 的低温韧性和高强度的匹配，本钢以2300mm热连 轧机组为依托，生产出性能优异的Q550NQR1热轧 钢带。
1 Q550NQR1性能要求
精轧高压水除鳞箱用高压水(或蒸汽)除去二次氧化 铁皮，然后进入精轧机 F1～F7 进行轧制。出精轧 机带钢在热输送辊道上由带钢冷却系统采用适当 的冷却制度，将热轧带钢由终轧温度冷却到规定的 卷取温度。[1]
作者简介：金世铨(1986～)，男，炼钢助理工程师，2009 年毕业于辽宁科技大学冶金工程专业。 E-mail: jsqdtxz@163.com
Q550NQR1钢管要求屈服强度≥550MPa，抗拉
强度≥600MPa，延伸率≥17%，-40℃纵向冲击功
≥60J。由于钢管相比钢带的性能会下降，为了保障
钢管的性能，增强了热轧钢带的性能标准要求，具
1)本钢研制的Q550NQR1热轧板卷性能满足标
富余量；相比工艺1，工艺2的强度低17MPa，延伸 准要求，工艺2生产的钢卷制造的钢管性能满足标
率低1%，半试样冲击功高出近30J。
准要求。钢管的强度相比钢卷下降较多，工艺优化
两种工艺生产的钢带强度高，主要是因为起强 需要考虑周全。
化作用的元素Mn、Nb和Ti的加入量偏多，在大生