CN110129540A - 改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法 - Google Patents

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徐伟
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys

Abstract

本发明公开了一种改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法，包括步骤：(1)将轴承钢加热，后进行粗轧、中轧轧制。(2)将粗轧、中轧轧制后的轴承钢采用控冷水箱进行第一次水箱控冷。(3)将第一次水箱控冷后的轴承钢进行预精轧轧制，并采用控冷水箱进行第二次水箱控冷。(4)将第二次水箱控冷后的轴承钢进行精轧轧制，并采用控冷水箱进行第三次水箱控冷。(5)将第三次水箱控冷后的轴承钢上冷床，其温度为600‑680℃。本发明的工艺方法改善优轴承钢控轧控冷过程中表面淬回火混合组织的深度在0.70D％以内，满足国标脱碳要求。

Description

改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法
技术领域
本发明涉及冶金领域的一种控轧控冷工艺方法，具体的说是一种改善轴承钢表面淬回火混合组织深度的一种方法。
背景技术
轴承钢控轧控冷主要为了消除碳化物网状组织，提高轴承钢使用寿命和缩短球化退火时间。大断面的圆钢必须采用多次冷却工艺，且两次水冷之间应间隔一定时间，达到钢材表面返红的目的，并为下一次冷却做准备。但由于冷却水压力、冷却温度、轧制速度不同，会产生表面淬回火混合组织，由于该组织与基体组织差异，根据GB/T 224-2008中的金相法检测，该组织会被判定为脱碳层，当深度超出1％D(D为棒材直径)时，会被判定脱碳不合格。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法，该方法解决了轴承钢控轧控冷时脱碳不合格的问题。
技术方案：本发明的改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将轴承钢加热并在1170-1210℃条件下均热，然后进行粗轧、中轧轧制。
(2)将粗轧、中轧轧制后的轴承钢采用控冷水箱进行第一次水箱控冷，且控制快速冷却的停止表面温度在400℃以上。
(3)将第一次水箱控冷后的轴承钢进行预精轧轧制，并采用控冷水箱进行第二次水箱控冷，且控制快速冷却的停止表面温度在400℃以上。
(4)将第二次水箱控冷后的轴承钢进行精轧轧制，并采用控冷水箱进行第三次水箱控冷，且控制快速冷却的停止表面温度在400℃以上。
(5)将第三次水箱控冷后的轴承钢上冷床，其表面温度为600-680℃。
其中，步骤(1)中，开轧的温度为1080-1140℃。
工艺方法中，控制穿水泵工作数量，控轧、控冷水箱工作压力控制在2-6Bar。
所述控冷水箱出口处设有能够测量快速冷却的停止温度的高温计。所述高温计设于控冷水箱出口6m处。
当控冷水箱流量达到设计峰值时，但轴承钢测量温度仍高于目标温度，可采用降低轧件线速度延长冷却时间的方法降低温度。
步骤(4)中，精轧前的表面温度为750-820℃。
大断面的圆钢必须采用多次冷却工艺，且两次水冷之间应间隔一定时间，达到钢材表面返红的目的，并为下一次冷却做准备，快速冷却的停止温度是极为重要的工艺参数，它决定了不同断面尺寸的钢材冷却后的自身返红温度的高低，同时对急冷层组织深度有影响。
有益效果：1、本发明的工艺方法在轴承钢控轧控冷时，通过冷却水压力、冷却终止温度控制，改善优轴承钢控轧控冷过程中淬回火混合组织的深度，该组织深度控制在0.70D％以内，满足国标脱碳要求(D为棒材直径)。
附图说明
图1图示了本发明的实施例中规格的轴承钢脱碳层为0.106mm；
图2图示了本发明的实施例中规格的轴承钢脱碳层为0.293mm；
图3图示了本发明的实施例中规格的轴承钢脱碳层为0.379mm。
具体实施方式
实施例
改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法，包括以下步骤：
(1)将轴承钢加热并在在1170-1210℃条件下均热，然后进行粗轧、中轧轧制。
(2)将粗轧、中轧轧制后的轴承钢采用控冷水箱进行第一次水箱控冷，且控制快速冷却的停止表面温度在400℃以上。
(3)将第一次水箱控冷后的轴承钢进行预精轧轧制，并采用控冷水箱进行第二次水箱控冷，且控制快速冷却的停止表面温度在400℃以上。
(4)将第二次水箱控冷后的轴承钢进行精轧轧制，并采用控冷水箱进行第三次水箱控冷，且控制快速冷却的停止表面温度在400℃以上。
(5)将第三次水箱控冷后的轴承钢上冷床，其表面温度为600-680℃。
其中加热工艺和轧制工艺具体为：
1、加热工艺
工艺参数如下表1所示，
表1
2、轧制工艺
工艺参数如下表2所示，
表2
为保证精轧前温度(控制轧制)，需要开启水箱(1#、2#、3#、4#、5#)冷却喷嘴进行冷却；为保证上冷床温度需要开启水箱(6#、7#)冷却喷嘴进行冷却。由于开启水箱数量与线速度有直接关系(速度越快需要水箱数量越多，流量越大，在调整流量过程中维持压力在2-6Bar)，下表3为典型规格控制参数及对应脱碳层检测结果。
表3
如图1-3的扫描电镜所示，整体急冷层深度可控制在0.80％D范围以内，符合国标脱碳层要求的≤1％D范围。

Claims (7)

1.一种改善轴承钢表面淬回火混合组织的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将轴承钢加热并在1170-1210℃条件下均热，然后进行粗轧、中轧轧制；
(2)将粗轧、中轧轧制后的轴承钢采用控冷水箱进行第一次水箱控冷，且控制快速冷却的表面停止温度在400℃以上；
(3)将第一次水箱控冷后的轴承钢进行预精轧轧制，并采用控冷水箱进行第二次水箱控冷，且控制快速冷却的表面停止温度在400℃以上；
(4)将第二次水箱控冷后的轴承钢进行精轧轧制，并采用控冷水箱进行第三次水箱控冷，且控制快速冷却的表面停止温度在400℃以上；
(5)将第三次水箱控冷后的轴承钢上冷床，其表面温度为600-680℃。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：步骤(1)中，开轧的温度为1080-1140℃。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：控轧、控冷水箱工作压力为2-6Bar。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述控冷水箱出口处设有能够测量快速冷却的停止温度的高温计。
5.根据权利要求4所述的工艺方法，其特征在于：所述高温计设于控冷水箱出口6m处。
6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：当控冷水箱流量达到设计峰值时，但轴承钢测量温度仍高于目标温度，可采用降低轧件线速度延长冷却时间的方法降低温度。
7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：步骤(4)中，精轧前的温度为750-820℃。
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