本發明公開了一種中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼，按質量百分比，其組成包含：C：0.10?0.40％，Mn：1.50?3.00％，Si：0.50?1.50％，Cr：0.50?1.50％，Mo：0.35?1.20％，Ni：0.50?1.20％，Cu：0.25?0.60％，S：≤0.010％，P：≤0.020％，其余為Fe及不可避免的雜質元素，顯微組織主要為貝氏體/馬氏體復相組織，其中，Ni/Cu＞1.8。本發明還公開了由該鋼制備得到的中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼軌以及其制備方法，得到的鋼軌兼具高的強度、韌性以及優異的耐腐蝕性。

技術領域

本發明涉及低合金高強鋼。更具體地，涉及一種高強度、高韌性，并具有良好耐大氣和環境腐蝕的中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼、鋼軌及制備方法。

背景技術

隨著鐵路朝高速重載方向發展，現有珠光體型鋼軌無法滿足鐵路發展需求，新型貝氏體鋼軌已成為國際國內的研究熱點。目前，大量相關貝氏體鋼軌的研究著眼于力學性能的提高，但未能充分考慮不同環境下對鋼軌服役性能的差異要求。而在我國南方潮濕地區、沿海高鹽分地區、長距離隧道等濕度大的環境中及海洋性氣候區域等環境中，現有鋼軌因腐蝕造成的病害十分嚴重，因此，針對上述大氣及環境腐蝕服役條件，急需開發高性能耐腐蝕的貝氏體鋼軌產品，以提高應用經濟性和適應鐵路發展需求。

要在復雜長鐵路線上具有優良的耐磨損、抗疲勞、抗腐蝕等綜合服役性能，貝氏體鋼軌需同時具有良好的強韌性配合和良好耐腐蝕能力。目前，絕大多數貝氏體鋼軌產品研發主要關注其強韌性、耐磨性或抗疲勞性能等，公開的報道中，僅公開號為CN102719762A的中國發明專利申請注重了貝氏體鋼軌的耐環境腐蝕性能。該申請主要通過3.2-4.0wt％Cr元素發揮耐腐蝕作用，再輔以少量Ni和Cu元素(0.1-0.3wt％Ni，0.25-0.60wt％Cu)，以提高鋼軌的耐腐蝕性能。但是該專利更側重于兼顧鋼軌的高強度和耐腐蝕性能，而所申請保護的鋼軌韌性水平可提高的空間較大，在強度1350MPa水平下，其常溫沖擊功僅A_ku2≥40J，最高沖擊韌性為60J。

因此，為順應鐵路發展趨勢，解決目前國內外貝氏體鋼軌開發過程中的存在的缺陷與不足，需要提供一種1300MPa級高強度高韌性貝氏體耐蝕鋼。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼。

本發明的第二個目的在于提供一種中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼軌。該鋼軌兼具高的強度、高的韌性和好的耐腐蝕性。

本發明的第三個目的在于提供一種中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼軌的制備方法。

為達到上述第一個目的，本發明提供一種中低碳高強高韌耐蝕貝氏體鋼，按質量百分比，其組成包含：

C：0.10-0.40％，Mn：1.50-3.00％，Si：0.50-1.50％，Cr：0.50-1.50％，Mo：0.35-1.20％，Ni：0.50-1.20％，Cu：0.25-0.60％，S：≤0.010％，P：≤0.020％，其余為Fe及不可避免的雜質元素，顯微組織主要為貝氏體/馬氏體復相組織，其中，Ni/Cu＞1.8。

優選地，按質量百分比，其組成包含：

C：0.20-0.40％，Mn：1.8-3.00％，Si：0.50-1.50％，Cr：0.80-1.50％，Mo：0.35-1.20％，Ni：0.70-1.20％，Cu：0.51-0.60％，S：0.0001-0.010％，P：0.0005-0.020％，其余為Fe及不可避免的雜質元素，顯微組織主要為貝氏體/馬氏體復相組織，其中，Ni/Cu＞1.8。

優選地，按重量百分比，所述組成還包含0.005-0.030％的Re元素。

本發明中，碳元素：鋼中典型的強化元素，在提高強度的同時能大大提高鋼種的淬透性，但不利于鋼種的耐大氣腐蝕性能，同時過高量時會不利于焊接性能。