本發(fā)明屬于煉鋼工藝，涉及一種伸長率和沖擊吸收能量均能滿足轍叉鋼性能使用要求的高碳高錳轍叉鋼及其冶煉工藝。
背景技術(shù)：
1、目前市場上高碳高錳鋼轍叉產(chǎn)品使用量非常大，以住都是采用鑄鋼生產(chǎn)，使用過貨量噸位不高；尤其是伸長率和沖擊吸收能量不能滿足轍叉鋼性能使用要求。通過研究發(fā)現(xiàn)鍛造高碳高錳鋼轍叉產(chǎn)品可替代現(xiàn)有鑄造高錳鋼轍叉產(chǎn)品，從而達(dá)到滿足伸長率和沖擊吸收能量的鋼轍叉產(chǎn)品性能使用要求，同時通過研發(fā)新的高碳高錳轍叉鋼產(chǎn)品后將逐步形成鐵道轍叉產(chǎn)品系列化需求，可以滿足目前鐵道轍叉產(chǎn)品對伸長率和沖擊吸收能量性能的需要。在研究高碳高錳轍叉鋼產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)高碳高錳鋼在冶煉過程中為進(jìn)一步提高鋼液純凈度，需要進(jìn)行真空除氣，在真空除氣過程中錳元素蒸發(fā)較多，由于此鋼屬于奧氏體鋼，對氣體要求不嚴(yán)格，為了減少錳元素的損失，可考慮在真空除氣過程中適當(dāng)提高真空度，以減少錳元素的損失。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種使用電爐冶煉+真空精煉澆鑄成鋼錠、制造高碳高錳轍叉鋼的高碳高錳轍叉鋼及其冶煉工藝，利用該工藝冶煉的轍叉產(chǎn)品鋼[p]≤0.020%、[s]≤0.003%、[mn]12.5-13.0%，伸長率（a）≥40/%，沖擊吸收能量ku2（常溫）≥150/j，滿足轍叉鋼的使用要求。
2、本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
3、一種高碳高錳轍叉鋼，所述高碳高錳轍叉鋼按照重量百分比包括如下化學(xué)成分：c1.00%～1.30%、si0.30%～0.80%、mn12.0%～14.0%、p≤0.030%、s≤0.015%、cu≤0.15%，余量為鐵。
4、一種高碳高錳轍叉鋼，所述高碳高錳轍叉鋼按照重量百分比包括以下化學(xué)成分為最佳選擇：c?1.00%～1.20%、si0.40%～0.80%、mn12.5%～13.5%、cr≤0.20%、mo≤0.20%、v≤0.10%、p≤0.020%、s≤0.005%、cu≤0.15%，余量為鐵。
5、一種所述的一種高碳高錳轍叉鋼的冶煉工藝，采用電爐熔化廢鋼，鋼包吹氬精煉，真空脫氣，澆鑄成鋼錠，鋼錠熱送或空冷后送鍛壓工段鍛造成轍叉鍛件；具體包括如下工序：
6、步驟1）、配料：爐料按照重量百分比包括40～60%的優(yōu)質(zhì)廢鋼或優(yōu)質(zhì)鋼屑、20～40%的生鐵、30～50%的返回鋼料頭，不允許配入雜亂廢鋼、油鋼屑；根據(jù)配料情況爐中配入20.0～30.0kg/t的石灰、5.0～10.0kg/t的增碳劑，控制轍叉成品材料中的五害元素總和as+sn+pb+sb+bi≤0.020%；
7、步驟2）、電弧爐：電爐出鋼控制[c]≥0.30%、[p]≤0.005%，出鋼溫度≥1640℃，出鋼過程中隨鋼流加入石灰4.0～6.0kg/t，鋁塊2.0～4.0kg/t，高錳30.0～50.0kg/t，硅鐵2.0～5.0kg/t，電爐留鋼量≥5噸保證出鋼不下渣；
8、步驟3）、感應(yīng)爐:爐料按照重量百分比包括40～60%的高錳鋼或碳鋼料頭、20～40%的高錳或中錳合金、10～40%的鋼屑，要求爐料干凈無油污，使用前用光譜確認(rèn)成分，確保入爐料頭、鋼屑成分符合使用要求，保證兌鋼后合金元素不超出工藝要求上限；感應(yīng)爐設(shè)備及爐襯滿足冶煉要求，裝料要做到下緊上松，料的方向與爐子縱向一致，長料不允許在爐子橫放或斜放，爐料要充實、裝滿，冶煉過程中要用干燥木棒撬或敲打原料，防止原料搭橋產(chǎn)生高溫，感應(yīng)爐爐料熔清后，溫度1570～1600℃取樣，出鋼前加硅鈣粉或插鋁1.0～2.0kg/t脫氧，溫度1580～1620℃，核對成分后配合電爐出鋼；
9、步驟4）、鋼包爐：鋼包爐就位后先接通氬氣進(jìn)行攪拌、升溫精煉，調(diào)整溫度≥1550℃，根據(jù)渣量加入4～6.0kg/t的石灰、1～2.0kg/t的螢石，化渣后加入電石1～2.0kg/t、碳粉或硅鐵粉脫氧劑2.0～4.0kg/t，送電化渣，渣白后測溫、取樣、調(diào)整化學(xué)成分；精煉期間用碳粉1.0～2.0㎏/t、硅鈣粉或硅鐵粉1.0～2.0㎏/t小批量、多批次進(jìn)行脫氧并保持還原氣氛，確保成分溫度均勻，白渣保持≥20分鐘；成分按目標(biāo)值調(diào)整完畢并確保白渣吊包；
10、步驟5）、真空除氣：溫度1550～1570℃自lf爐吊包進(jìn)入真空罐，抽氣前調(diào)整氬氣流量，確保鋼液及渣面輕微波動，抽氣過程中不再調(diào)整氬氣流量，在200mbar下保持≥20分鐘后破空，破空后在線定氫、定氧，控制[h]≤3.0ppm、[o]≤5.0ppm，取玻璃管樣分析[n]含量，控制[n]≤50ppm；控制殘[al]≤0.020%；
11、步驟6）、排排產(chǎn)前要認(rèn)真挑選鋼錠模，優(yōu)選內(nèi)壁質(zhì)量好的鋼錠模，使用溫度≥50℃；湯道系統(tǒng)流鋼磚要加強(qiáng)干燥，使用莫來石流鋼磚，使用前認(rèn)真挑選，確保澆注系統(tǒng)清潔干燥；鎮(zhèn)靜時間≥10分鐘，開澆前采用模內(nèi)充氬和氬氣保護(hù)澆注；開澆溫度：1440～1460℃；控制鋼流平穩(wěn)入模，不允許散流澆注，澆注時間按中上限執(zhí)行，冒口部分全部澆滿；中低碳模鑄渣吊掛模內(nèi)，不足部分開澆后散加；加完發(fā)熱劑及時補(bǔ)加碳化稻殼，確保補(bǔ)縮效果；鋼錠脫模后熱送或空冷，空冷后對表面進(jìn)行清理。
12、本發(fā)明的有益效果如下：
13、本發(fā)明在配料時配入20～40%生鐵、30～50%返回鋼料頭，控制原材料中的as+sn+pb+sb+bi≤0.020%，電弧爐出鋼過程中隨鋼流加入石灰、鋁塊、高錳、硅鐵；感應(yīng)爐熔化高錳合金和料頭，鋼包爐吹氬精煉、升溫、脫氧、脫硫、調(diào)整合金成分，真空脫氣，澆鑄成鋼錠。鋼錠熱送或空冷后送鍛壓公司鍛造成轍叉鍛件。經(jīng)成品檢測轍叉產(chǎn)品鋼[p]0.018%、[s]0.002%、[mn]12.90%，伸長率（a）≥40/%，沖擊吸收能量ku2（常溫）≥150/j，滿足客戶使用要求。
1.一種高碳高錳轍叉鋼，其特征在于：所述高碳高錳轍叉鋼按照重量百分比包括如下化學(xué)成分：c?1.00%～1.30%、si0.30%～0.80%、mn12.0%～14.0%、p≤0.030%、s≤0.015%、cu≤0.15%，余量為鐵。
2.一種高碳高錳轍叉鋼，其特征在于：所述高碳高錳轍叉鋼按照重量百分比包括以下化學(xué)成分為最佳選擇：c?1.00%～1.20%、si0.40%～0.80%、mn12.5%～13.5%、cr≤0.20%、mo≤0.20%、v?≤0.10%、p≤0.020%、s≤0.005%、cu≤0.15%，余量為鐵。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的一種高碳高錳轍叉鋼的冶煉工藝，其特征在于：所述高碳高錳轍叉鋼的冶煉工藝采用電爐熔化廢鋼，鋼包吹氬精煉，真空脫氣，澆鑄成鋼錠，鋼錠熱送或空冷后送鍛壓工段鍛造成轍叉鍛件；具體包括如下工序：