本发明涉及钢轨轧制生产，尤其涉及一种贝马复相重轨钢及其制备方法。
背景技术：
1、贝马复相重轨钢因其具有高强度、高韧性、优异的耐磨性、抗疲劳性和抗脆裂性能的特点，使其与相比其他材料相比断裂韧性好且不易产生裂纹，致使贝马复相重轨钢能够确保铁路轨道的长期平稳运行，尤其在重载货运中能有效减少轨道破损。贝马复相重轨钢还具有良好的焊接性能，可以有效解决焊接伤损导致的疲劳磨损问题。随着铁路交通的快速发展，对钢轨的综合性能要求不断提高，特别是在重载、高速和跨区间无缝衔接方面，贝马复相重轨钢能满足这些高要求。目前贝马复相重轨钢已广泛应用于高速铁路、重载货车等领域，并逐渐成为高速铁路建设的主流产品。
2、贝马复相重轨钢的生产工艺主要包括：转炉冶炼—lf钢包精炼—vd真空脱气—连铸—钢坯加热—钢轨轧制—钢轨分段控冷—复合矫直—探伤—加工、检查—回火。其中贝马复相重轨钢在轧后冷却过程中由于横截面不同位置的冷却速度不同，导致收缩变形量以及产生膨胀的时间不同，使得钢轨在冷却过程中轨头和轨底部位受拉应力，轨腰部位受压应力，且在钢轨矫直过程中也会增大残余应力。降低钢轨中的残余应力意味着钢轨内部应力分布更加均匀，减少了应力集中和疲劳破坏的风险。通过降低残余应力，可以减少钢轨的变形和扭曲，保持铁路线路的平整度，从而减少列车行驶过程中的颠簸和磨损，延长钢轨的使用寿命。
3、因此，研究得到一种能够使贝马复相重轨钢具有优异的高强度与高韧性匹配，同时降低贝马复相重轨钢的弯曲变形及残余应力，提高贝马复相重轨钢的服役使用寿命的贝马复相重轨钢具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种贝马复相重轨钢及其制备方法，其目的是解决现有钢轨残余应力高、平整度低以及使用寿命短的问题。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明提供了一种贝马复相重轨钢的制备方法，包括如下步骤：将钢轨原料顺次进行转炉冶炼、lf钢包精炼、vd真空脱气、连铸、钢坯加热、钢轨轧制、钢轨分段控冷、复相矫直、探伤和回火；
4、所述钢轨分段控冷为将钢轨轧制后产物顺次进行第一阶段控冷、第二阶段控冷和第三阶段控冷。
5、优选的，所述钢轨原料包括以下质量分数的元素成分：c：0.19～1.22％，mn：1.9～2.2％，p：0～0.01％，s：0～0.01％，cr、ni和mo的总量为0～1.8％，杂质≤0.03％，其余为fe。
6、优选的，所述转炉炼制中，渣碱度为2.0～3.5，出钢的温度为1600～1700℃，罐内的温度≥1550℃；所述lf钢包精炼中，采用精炼规程进行吹ar操作，根据转炉钢水成分及温度进行脱硫，成分微调及升温操作。
7、优选的，所述vd真空脱气中，真空度≤0.10kpa，深真空的时间≥15min，软吹的时间≥15min，静置的时间≥10min，软吹期间钢水不得裸露；所述连铸中，连铸的拉速为0.45～0.65m/min。
8、优选的，所述钢坯加热的温度为750～900℃，钢坯加热的时间为3～7h；钢轨轧制的终轧温度为900～950℃，钢轨轧制的时间为2.5～4h。
9、优选的，所述第一阶段控冷为由880～920℃降温至530～580℃，降温的速率独立的为2.6～3.2℃/min；
10、所述第二阶段控冷为由530～580℃降温至430～460℃，降温的速率独立的为0.3～0.5℃/min；
11、所述第三阶段控冷为由430～460℃降温至180～220℃，降温的速率独立的为0.1～0.5℃/min。
12、优选的，所述复相矫直为通过水平7+1八辊矫直机对钢轨分段控冷后产物进行矫直；
13、所述矫直速度为0.5～1m/s。
14、优选的，所述回火的温度为300～400℃，回火的时间为10～15h。
15、本发明还提供了所述一种贝马复相重轨钢的制备方法所制得的贝马复相重轨钢。
16、优选的，所述贝马复相重轨钢中，残余应力为210～250mpa，屈服强度为1100～1200mpa。
17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18、本发明所述制备方法能够使所得贝马复相重轨钢获得更大范围的显微组织匹配，更容易实现组织调控而获得匹配的力学性能，并可有效地降低残余应力，控制钢轨中的残余应力在210～250mpa之间，最大降幅为90mpa，其冲击吸收功(kv2)最低为51.5j，强度与韧性达到良好匹配。
1.一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将钢轨原料顺次进行转炉冶炼、lf钢包精炼、vd真空脱气、连铸、钢坯加热、钢轨轧制、钢轨分段控冷、复相矫直、探伤和回火；
2.根据权利要求1所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述钢轨原料包括以下质量分数的元素成分：c：0.19～1.22％，mn：1.9～2.2％，p：0～0.01％，s：0～0.01％，cr、ni和mo的总量为0～1.8％，杂质≤0.03％，其余为fe。
3.根据权利要求2所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述转炉炼制中，渣碱度为2.0～3.5，出钢的温度为1600～1700℃，罐内的温度≥1550℃；
4.根据权利要求2或3所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述vd真空脱气中，真空度≤0.10kpa，深真空的时间≥15min，软吹的时间≥15min，静置的时间≥10min，软吹期间钢水不得裸露；
5.根据权利要求4所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述钢坯加热的温度为750～900℃，钢坯加热的时间为3～7h；钢轨轧制的终轧温度为900～950℃，钢轨轧制的时间为2.5～4h。
6.根据权利要求1所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述第一阶段控冷为由880～920℃降温至530～580℃，降温的速率独立的为2.6～3.2℃/min；
7.根据权利要求6所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述复相矫直为通过水平7+1八辊矫直机对钢轨分段控冷后产物进行矫直；
8.根据权利要求6或7所述的一种贝马复相重轨钢的制备方法，其特征在于，所述回火的温度为300～400℃，回火的时间为10～15h。
9.权利要求1～8任一项所述一种贝马复相重轨钢的制备方法所制得的贝马复相重轨钢。
10.根据权利要求9所述的一种贝马复相重轨钢，其特征在于，所述贝马复相重轨钢中，残余应力为210～250mpa，屈服强度为1100～1200mpa。
