CN109680122A - 一种轮毂轴承用钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂轴承用钢，其化学成分质量百分比为：C：0.54‑0.58%，Si：0.20‑0.30%，Mn：0.65‑0.75%，Cr：0.10‑0.20%，Al：0.010‑0.030%，P：≤0.015%，S：≤0.003%，Ti：≤0.0025%，Ni：≤0.20%，Cu：≤0.15%，Mo：≤0.10%，[O]：≤0.0010%，余量为Fe。从上述组分可知，本发明的一种轮毂轴承用钢，本发明通过使用C、Mn、Cr等常规合金元素进行合金化，使其性能具有较国家《碳素轴承钢》（GB/T 28417‑2012）标准中G55更高的接触疲劳寿命。

Description

一种轮毂轴承用钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及钢铁行业中的特种合金钢，具体涉及一种轮毂轴承用钢及其制造方法。

背景技术

汽车产业由于其强大的产业联动性和技术吸附性，被誉为国民经济的支柱。汽车产业通常被看作是国家制造业整体水平和科技创新能力的象征，是国家综合竞争力的体现。

欧洲、美国、日本、韩国等发达国家经济高速发展的阶段均伴随着汽车产业的飞速发展。汽车产业作为发达国家的支柱产业，是制造业增加值和资本形成的主要来源，带动了众多相关产业的发展，解决了大量的劳动力就业问题。正是由于作为经济发动机的汽车产业的强力推进，这些发达国家和发展中国家才得以迅速完成工业化，为进入后工业社会奠定了坚实的物质基础。

2000年至2010年，我国汽车产业经历了十年的高速增长，随着汽车在家庭的逐渐普及，我国汽车市场进入了稳健增长期，预计未来 5 年有望维持 3%-5%增长。目前我国汽车普及度与发达国家相比差距仍然巨大，同期美国千人汽车保有量在 800 辆以上，日韩也已达到 350 辆以上，而我国仍然不到 150 辆水平，长期仍具备极大的增长空间。

轮毂轴承是汽车的关键零部件之一，它的主要作用是承载整车重量，为轮毂的转动提供精确引导，这就要求它不仅能承受轴向载荷还要承受径向载荷，受力复杂，疲劳寿命至关重要，这对轮毂轴承用钢的质量提出了非常高的要求，高均匀性、超高洁净度。

而目前国内轮毂轴承用钢一般使用碳素钢，经连铸+热轧成型，再经锻造、热处理、车削成型，这种轮毂制造成本低，但是均匀性和疲劳寿命低，综合使用成本高。而淮钢按照汽车发展需要开发出的高均匀性、超高洁净度轮毂轴承用钢，由于经过RH真空精炼、不变性处理，两次再结晶，压缩比大，组织均匀，纯净度高，疲劳寿命高，综合成本低。

国家《碳素轴承钢》（GB/T 28417-2012）标准对G55等级进行了以下规定：C：0.52%~0.60%，Si：0.15%~0.35%，Mn：0.60%~0.90%，P≤0.025%，S≤0.015%，Cr≤0.20%，Ni≤0.20%，Mo≤0.10%，Cu≤0.30%，Al≤0.050%，Ti≤0.0030%，O≤12ppm。非金属夹杂物：A粗≤1.5级，A细≤2.5级，B粗≤1.0级，B细≤2.0级，C粗≤0.5级，C细≤0.5级，D粗≤1.0级，D细≤1.0级，Ds≤1.5级。目前国内已经采用的轮毂轴承用钢，可以达到上述要求，但这种钢对金相组织没有要求，非金属夹杂物要求低，疲劳寿命低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具备高均匀性、超高洁净度轮毂轴承用钢，同时提供这种钢的生产工艺，具备较国家《碳素轴承钢》（GB/T 28417-2012）标准中G55更高的均匀性和纯净度。具有如下性能：A粗≤1.0级，A细≤1.0级，B粗≤1.0级，B细≤0.5级，C粗≤0级，C细≤0级，D粗≤0.5级，D细≤1.0级，Ds≤1.0级，100%超声波探伤检查，不存在大颗粒夹杂物；热轧带状组织≤1.0级。

本发明通过以下技术方案实现：

一种轮毂轴承用钢，其化学成分质量百分比为：C：0.54-0.58%，Si：0.20-0.30%，Mn：0.65-0.75%，Cr：0.10-0.20%，Al：0.010-0.030%，P：≤0.015%，S：≤0.003%，Ti：≤0.0025%，Ni：≤0.20%，Cu：≤0.15%，Mo：≤0.10%，[O]：≤0.0010%，余量为Fe。

下面具体说明本发明高均匀性、超高洁净度轮毂轴承用钢化学成分的限定理由：

C：是提高强度和淬透性最有效的元素之一，但为防止淬火变形及开裂，考虑气瓶耐硫化氢腐蚀性能和冲击性能的要求，尽量提高Mn/C比，C含量控制在0.54%～0.58％之间。

Si：能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的强度和硬度，尤其是提高钢的屈服强度；硅还有脱氧的作用，但含量超过0.30％时不利于抗硫化氢腐蚀，因此Si含量控制在0.20%～0.30%之间。

Mn：有固溶强化的作用，可扩大奥氏体区、降低奥氏体向铁素体的转变温度，进而细化铁素体晶粒、提高钢的强韧性，并可补偿低碳所造成的强度损失，但Mn含量过高会产生偏析，容易产生对HIC裂纹敏感的MnS夹杂物，因此，将Mn含量控制在0.65%～0.75%之间。

Cr：是碳化物形成元素，可以强化基体，提高钢的淬透性、强度、硬度、抗腐蚀、耐磨性和耐候性；钢中的Cr还可以提高钢材的回火稳定性；Cr还能减小钢的过热倾向和表面脱碳速度。但Cr含量过高，与钢中的碳结合，容易形成大颗粒碳化物，这种难溶碳化物使钢的韧性降低，严重影响轴承的寿命。目前国内外的碳素轮毂轴承钢，Cr都作为钢中的残余元素，一般要求≤0.20%，不会特意添加。但本发明考虑到钢中添加Cr元素能提高钢材的强度、硬度、耐腐蚀性、耐磨性和淬透性等因素，从而提升成品轴承的使用寿命。但添加的Cr元素过高，会导致钢材硬度过大，不利于客户加工以及易形成难溶碳化物。综合考虑，本发明Cr含量设计为0.10%-0.20%。

Al：当钢中其含量小于3~5%时，可以提高钢的抗氧化性。作为强烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微的氧化物，分散于钢体积中；作为强烈脱氧剂加进的Al，可生成高度细碎的、超显微的氧化物，分散于钢体积中；在改善钢的抗氧化性的时候，铝作为终脱氧剂，Al的含量一般限定在≤0.050%，由于Al与其它合金元素相比，成本廉价，而且还会与Cr反应，所以综合考虑成本和工件的性能，从而将Al的含量限定在0.010-0.030%。

P：会造成微观偏析，容易导致淬火马氏体形成显微裂纹，成为氢的聚集源，因此，将P含量控制在0.015％以下。

S：含量的增加会显著增加HIC的敏感性，为了达到理想的抗硫化氢腐蚀效果，钢中S含量应控制在0.003％以下，且尽可能的低。

五害元素As、Sn、Pb、Sb、Bi位于元素周期表的第四和第五主族，氧化性低于铁，在冶炼环节无法去除；原子半径大，且易在晶界和表面富集，分布极不均匀，增加钢的热脆倾向，造成低温脆性，降低钢的热塑性，导致铸坯表面开裂，降低钢材的抗腐蚀性能。本钢种中As≤0.007%，Sn≤0.004%，Pb≤0.005%，Sb≤0.004%，Bi≤0.004%。

Ti：能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性，钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性；钛在钢中易与碳形成碳化物TiC，TiC可以降低钢的过热倾向性；Ti是强烈的铁素体形成元素，Ti能与S作用，降低硫的热脆作用；但是，含Ti钢，特别是低碳之Ti钢，往往因其钢液粘度较大，而使其中非金属加杂，不易分离浮出；钢是硬度随Ti含量的增加而降低；Ti与N、O有很大的亲和力而极易成形TiN和TiO₂，钢在较低温度时，就形成了较多的非金属夹杂和皮下多孔等缺陷；与V一样，Ti含量达到0.05%的时就将使钢的矫顽力降低。而且，Ti与其它合金元素相比，成本昂贵。因此，综合考虑成本和工件的性能，从而将Ti含量限定在≤0.025%。

Ni：在钢中可以稳定奥氏体，在提高强度的同时，不降低塑性和韧性，尤其是可以降低脆性转变温度，提高低温冲击韧性。Ni还拥有一定的耐腐蚀性，但是由于Ni是贵重合金，影响钢材生产成本，所以本钢中Ni的含量限定在≤0.20%的。

Cu：可以改善工件的耐蚀能力，Cu可以借助沉淀硬化来提高工件的抗拉强度，而在那些不发生沉淀硬化的钢中Cu能够提高屈服强度；但是当Cu>0.2%时，就会产生“铜脆”。当Cu>0.2%时，加热过程由于表面发生选择性氧化，使Fe先Cu而发生氧化，而表层Cu含量即相对增加形成一层薄膜，然后向扩散形成含Cu网络，在1030℃即容易锻裂；另外，Cu与其它合金元素相比，成本相对而言较高；因此综合考虑成本和工件的性能，从而将Cu的含量限定在≤0.15%。

Mo：能增加淬透性、并能提高回火稳定性，同时还能在表面形成致密的钝化膜，具有抗硫化氢腐蚀的能力，并可改善点腐蚀，因此Mo的含量在0.25%-0.30%的范围内。

O：在室温时对钢的强度影响不大，但使钢的伸长率和面缩率显著的降低，在较低温度和O含量极低时，材料的强度和塑性均随O含量的增加而急剧降低。冲击性能方面，随着O含量的增加冲击的最大值逐渐降低，脆性转变温度却很快地升高，脆性转变温度的范围也随着变宽。同时，随着O含量的增加，材料的氧化夹杂物出现几率大大增加，从而降低材料的疲劳寿命。本发明及生产工艺将O含量稳定控制在0.0010%以内。

一种制备如上所述的轮毂轴承用钢的方法，包括以下步骤：

1）铁水预处理：

采用KR脱硫方法，在铁水包中搅拌铁水，形成漩涡，向漩涡中投入脱硫剂，使脱硫剂与铁水中的硫充分反应，再通过反复扒渣去除脱硫产物，降低铁水S含量；

2）转炉冶炼：

在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，以铁水与优质废钢为原料进行初炼，实现预脱P，出钢加入石灰、合成精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调，防止回P；

3）精炼：

在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造碱度R：5-8的精炼渣；通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂，精炼过程全程搅拌，防止钢水二次氧化：

4）真空脱气：

在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，保证［O］≤0.0006%，所有成分进入要求的范围；

5）夹杂物变性与软吹：

真空处理之后进行软吹处理，确保夹杂物充分上浮去除；

6）连铸：

采用大圆坯连铸机，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加，实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯；

7）轧钢与精整：

采用蓄热式步进加热炉加热，利用开坯+连轧生产线生产大规格200mm×200mm方钢；采用蓄热式步进加热炉加热，利用连轧生产线生产方钢；

8）采用抛丸+矫直+倒棱+超声波探伤+漏磁探伤+人工修磨的精整工艺消除钢材表面缺陷，剔除有内部缺陷钢材。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤1）中，确保脱硫后铁水S≤0.003%。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤2）中，采用滑板进行复合挡渣，确保无渣出钢，防止回P。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤3）中，精炼前期大搅拌，精炼后期采用弱搅拌，防止钢水二次氧化。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤4）中，在高真空下保持30分钟以上，所述高真空的气压在≤60Pa的范围内。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤5）中，软吹时间为30分钟以上，确保夹杂物充分上浮去除。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤6）中，连铸过程中，采用6机6流连铸机，浇铸生产Φ500mm连铸圆坯，确保钢材的表面质量和压缩比。

本发明更进一步的技术方案是，所述步骤7）中，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性方钢。

按照本发明生产的轮毂轴承用钢，具有高均匀性、超高洁净度等特点，材料力学性能可以达到如下水平：非金属夹杂物：A粗≤1.0级，A细≤1.0级，B粗≤1.0级，B细≤0.5级，C粗≤0级，C细≤0级，D粗≤0.5级，D细≤1.0级，Ds≤1.0级，100%超声波探伤检查，不存在大颗粒夹杂物；热轧带状组织≤1.0级。

本发明生产制备中，所述步骤7）中，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性圆钢，通过高温扩散，提高碳化物均匀性，通过两次再结晶，细化钢材晶粒，提高综合性能；所述步骤8）中，通过100%超声波探伤检查，不存在大颗粒夹杂物，剔除了有内部缺陷的钢材。

本发明的有益效果在于：

国内本发明与现有技术相比，具有以下优点：

第一、本发明通过使用C、Mn、Cr等常规合金元素进行合金化，使其性能具有较国家《碳素轴承钢》（GB/T 28417-2012）标准中G55更高的接触疲劳寿命。

第二、本发明针对钢种特性，在LF炉中造碱度R：5-8的精炼渣，通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂。利用RH真空设备进行脱气处理，提高了材料的洁净度，尤其是O含量，从而提高了材料的疲劳寿命。

第三、本发明的轮毂轴承钢采用BOF+LF+RH+CCM工艺，保证较低的气体以及有害残余元素的含量，使得材料具有优异综合力学性能。

第四、本发明的轮毂轴承钢制备过程中，采用蓄热式步进加热炉加热，往复式开坯机大压下量轧制+连轧成型轧制，通过第一道开坯轧制，破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。通过第二次加热，将第一次轧制形成的细小晶粒再次破碎，充分细化晶粒，保证了材料组织的致密性和均匀性，提升了钢材的综合力学性能。

第五、本发明的轮毂轴承钢在加热炉中经过大圆坯高温加热，有足够的高温段保持时间，铸坯经高温扩散后，枝晶间的大颗粒共晶碳化物溶解消除，Cr元素分布趋于均匀化，铸坯低倍质量明显改善，再轧制后方钢的碳化物带状显著改善。

第六、本发明的轮毂轴承钢通过合理成分设计及先进的工艺满足了高均匀性、超高洁净度的要求，在满足汽车运行要求的同时，有效提高了其安全性和使用寿命，减少了汽车使用成本，提高了效率。

附图说明

图1为本申请与现有技术的成分对比表。

图2为本申请各实施例的成分表。

图3为本申请各实施例所得轮毂轴承用钢的带状组织及晶粒度与现有技术对比表。

图4为本申请所得轮毂轴承用钢的非金属夹杂物控制水平对比表。

具体实施方式

目前国内使用的轮毂轴承用钢与本发明的化学成分对比情况如下图1所示。

实施例1

本实施例采用以下生产工艺制备：

1）铁水预处理：

采用KR脱硫方法，在铁水包中搅拌铁水，形成漩涡，向漩涡中投入脱硫剂，使脱硫剂与铁水中的硫充分反应，再通过反复扒渣去除脱硫产物，降低铁水S含量，确保脱硫后铁水S≤0.003%；

2）转炉冶炼：

在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，以铁水与优质废钢为原料进行初炼，实现预脱P，出钢加入石灰、合成精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调，采用滑板进行复合挡渣，确保无渣出钢，防止回P；

3）精炼：

在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造碱度R：7的精炼渣；通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂，精炼过程全程搅拌，精炼前期大搅拌，精炼后期采用弱搅拌，防止钢水二次氧化，防止钢水二次氧化：

4）真空脱气：

在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，在高真空下保持45分钟，所述高真空的气压在40Pa的范围内，保证［O］≤0.0006%，所有成分进入要求的范围；

5）夹杂物变性与软吹：

真空处理之后进行软吹处理，软吹时间为45分钟，确保夹杂物充分上浮去除；

6）连铸：

采用大圆坯连铸机，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加，实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯，连铸过程中，采用6机6流连铸机，浇铸生产Φ500mm连铸圆坯，确保钢材的表面质量和压缩比；

7）轧钢与精整：

采用蓄热式步进加热炉加热，利用开坯+连轧生产线生产大规格200mm×200mm方钢；采用蓄热式步进加热炉加热，利用连轧生产线生产方钢，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性方钢；

8）采用抛丸+矫直+倒棱+超声波探伤+漏磁探伤+人工修磨的精整工艺消除钢材表面缺陷，剔除有内部缺陷钢材。

以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。

实施例2

本实施例采用以下生产工艺制备：

1）铁水预处理：

采用KR脱硫方法，在铁水包中搅拌铁水，形成漩涡，向漩涡中投入脱硫剂，使脱硫剂与铁水中的硫充分反应，再通过反复扒渣去除脱硫产物，降低铁水S含量，确保脱硫后铁水S≤0.003%；

2）转炉冶炼：

在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，以铁水与优质废钢为原料进行初炼，实现预脱P，出钢加入石灰、合成精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调，采用滑板进行复合挡渣，确保无渣出钢，防止回P；

3）精炼：

在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造碱度R：6的精炼渣；通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂，精炼过程全程搅拌，精炼前期大搅拌，精炼后期采用弱搅拌，防止钢水二次氧化，防止钢水二次氧化：

4）真空脱气：

在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，在高真空下保持40分钟，所述高真空的气压为50Pa，保证［O］≤0.0006%，所有成分进入要求的范围；

5）夹杂物变性与软吹：

真空处理之后进行软吹处理，软吹时间为50分钟，确保夹杂物充分上浮去除；

6）连铸：

采用大圆坯连铸机，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加，实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯，连铸过程中，采用6机6流连铸机，浇铸生产Φ500mm连铸圆坯，确保钢材的表面质量和压缩比；

7）轧钢与精整：

采用蓄热式步进加热炉加热，利用开坯+连轧生产线生产大规格200mm×200mm方钢；采用蓄热式步进加热炉加热，利用连轧生产线生产方钢，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性方钢；

8）采用抛丸+矫直+倒棱+超声波探伤+漏磁探伤+人工修磨的精整工艺消除钢材表面缺陷，剔除有内部缺陷钢材。

以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。

实施例3

本实施例采用以下生产工艺制备：

1）铁水预处理：

采用KR脱硫方法，在铁水包中搅拌铁水，形成漩涡，向漩涡中投入脱硫剂，使脱硫剂与铁水中的硫充分反应，再通过反复扒渣去除脱硫产物，降低铁水S含量，确保脱硫后铁水S≤0.003%；

2）转炉冶炼：

在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，以铁水与优质废钢为原料进行初炼，实现预脱P，出钢加入石灰、合成精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调，采用滑板进行复合挡渣，确保无渣出钢，防止回P；

3）精炼：

在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造碱度R：5的精炼渣；通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂，精炼过程全程搅拌，精炼前期大搅拌，精炼后期采用弱搅拌，防止钢水二次氧化，防止钢水二次氧化：

4）真空脱气：

在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，在高真空下保持35分钟，所述高真空的气压为40Pa的范围内，保证［O］≤0.0006%，所有成分进入要求的范围；

5）夹杂物变性与软吹：

真空处理之后进行软吹处理，软吹时间为40分钟，确保夹杂物充分上浮去除；

6）连铸：

采用大圆坯连铸机，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加，实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯，连铸过程中，采用6机6流连铸机，浇铸生产Φ500mm连铸圆坯，确保钢材的表面质量和压缩比；

7）轧钢与精整：

采用蓄热式步进加热炉加热，利用开坯+连轧生产线生产大规格200mm×200mm方钢；采用蓄热式步进加热炉加热，利用连轧生产线生产方钢，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性方钢；

8）采用抛丸+矫直+倒棱+超声波探伤+漏磁探伤+人工修磨的精整工艺消除钢材表面缺陷，剔除有内部缺陷钢材。

以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。

实施例4

本实施例采用以下生产工艺制备：

1）铁水预处理：

采用KR脱硫方法，在铁水包中搅拌铁水，形成漩涡，向漩涡中投入脱硫剂，使脱硫剂与铁水中的硫充分反应，再通过反复扒渣去除脱硫产物，降低铁水S含量，确保脱硫后铁水S≤0.003%；

2）转炉冶炼：

在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，以铁水与优质废钢为原料进行初炼，实现预脱P，出钢加入石灰、合成精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调，采用滑板进行复合挡渣，确保无渣出钢，防止回P；

3）精炼：

在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造碱度R：8的精炼渣；通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂，精炼过程全程搅拌，精炼前期大搅拌，精炼后期采用弱搅拌，防止钢水二次氧化，防止钢水二次氧化：

4）真空脱气：

在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，在高真空下保持45分钟，所述高真空的气压为60Pa，保证［O］≤0.0006%，所有成分进入要求的范围；

5）夹杂物变性与软吹：

真空处理之后进行软吹处理，软吹时间为60分钟，确保夹杂物充分上浮去除；

6）连铸：

采用大圆坯连铸机，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加，实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯，连铸过程中，采用6机6流连铸机，浇铸生产Φ500mm连铸圆坯，确保钢材的表面质量和压缩比；

7）轧钢与精整：

采用蓄热式步进加热炉加热，利用开坯+连轧生产线生产大规格200mm×200mm方钢；采用蓄热式步进加热炉加热，利用连轧生产线生产方钢，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性方钢；

8）采用抛丸+矫直+倒棱+超声波探伤+漏磁探伤+人工修磨的精整工艺消除钢材表面缺陷，剔除有内部缺陷钢材。

以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。

各实施例所得轮毂轴承用钢的化学成分如图2所示。

各实施例所得轮毂轴承用钢的带状组织及晶粒度与现有技术对比情况如图3所示。

各实施例所得轮毂轴承用钢的非金属夹杂物控制水平如图4所示。

通常特级优质钢非金属夹杂物控制水平在各系≤1.5级，本发明D类、Ds类夹杂物已稳定控制在≤1.0级，A类、B类夹杂物已稳定控制在≤0.5级，C类夹杂物未检测出。B类、C类夹杂物对材料疲劳寿命影响最大，本发明工艺控制水平已达到国际先进水平。

Claims (9)

1.一种轮毂轴承用钢，其特征在于：其化学成分质量百分比为：C：0.54-0.58%，Si：0.20-0.30%，Mn：0.65-0.75%，Cr：0.10-0.20%，Al：0.010-0.030%，P：≤0.015%，S：≤0.003%，Ti：≤0.0025%，Ni：≤0.20%，Cu：≤0.15%，Mo：≤0.10%，[O]：≤0.0010%，余量为Fe。

2.一种制备如权利要求1所述的轮毂轴承用钢的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）铁水预处理：

采用KR脱硫方法，在铁水包中搅拌铁水，形成漩涡，向漩涡中投入脱硫剂，使脱硫剂与铁水中的硫充分反应，再通过反复扒渣去除脱硫产物，降低铁水S含量；

2）转炉冶炼：

在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，以铁水与优质废钢为原料进行初炼，实现预脱P，出钢加入石灰、合成精炼渣及多种高纯合金进行预脱氧及成分初调，防止回P；

3）精炼：

在100吨以上的LF炉中进行钢水深脱氧及合金化，造碱度R：5-8的精炼渣；通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂，精炼过程全程搅拌，防止钢水二次氧化：

4）真空脱气：

在LF精炼后采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，保证[O]≤0.0006%，所有成分进入要求的范围；

5）夹杂物变性与软吹：

真空处理之后进行软吹处理，确保夹杂物充分上浮去除；

6）连铸：

采用大圆坯连铸机，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，采用保护渣自动烘烤、自动添加装置确保均匀及时添加，实行全程全保护浇铸生产连铸圆坯；

7）轧钢与精整：

采用蓄热式步进加热炉加热，利用开坯+连轧生产线生产大规格200mm×200mm方钢；采用蓄热式步进加热炉加热，利用连轧生产线生产方钢；

8）采用抛丸+矫直+倒棱+超声波探伤+漏磁探伤+人工修磨的精整工艺消除钢材表面缺陷，剔除有内部缺陷钢材。

3.如权利要求2所述的一种抗硫气瓶管用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，确保脱硫后铁水S≤0.003%。

4.如权利要求2所述的一种轮毂轴承用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，采用滑板进行复合挡渣，确保无渣出钢，防止回P。

5.如权利要求2所述的一种轮毂轴承用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，精炼前期大搅拌，精炼后期采用弱搅拌，防止钢水二次氧化。

6.如权利要求2所述的一种轮毂轴承用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，在高真空下保持30分钟以上，所述高真空的气压在≤60Pa的范围内。

7.如权利要求2所述的一种轮毂轴承用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中，软吹时间为30分钟以上，确保夹杂物充分上浮去除。

8.如权利要求2所述的一种轮毂轴承用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤6）中，连铸过程中，采用6机6流连铸机，浇铸生产Φ500mm连铸圆坯，确保钢材的表面质量和压缩比。

9.如权利要求2所述的一种轮毂轴承用钢的制备方法，其特征在于：所述步骤7）中，采用大压下量开坯+连轧两火成材轧制高均匀性方钢。