CN110153179A - 降温轧制二火轴承钢的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降温轧制二火轴承钢的工艺方法，包括步骤：(1)经过验收合格的轴承钢进入加热炉进行加热，并降低加热温度。(2)出加热炉后除鳞，而后进行粗轧、中轧、预精轧轧制，延伸减面变形，然后进行精轧轧制。(3)经轧制后的轴承钢上冷床，并在650‑750℃进行快速冷却，控制碳化物网状组织。本发明一种降温轧制二火GCr15的生产工艺方法，采用该工艺方法能够生产合格的轴承钢，同时也极大减少了加热炉能源消耗，既节约了生产成本又保护了自然环境。

Description

降温轧制二火轴承钢的工艺方法
技术领域
本发明涉及冶金领域的一种轧制工艺，具体的说是一种降温轧制二火轴承钢的工艺方法，尤其针对轴承钢GCr15。
背景技术
在热轧中，加热坯料消耗的能量约占轧钢厂工序能耗的60-80％，轧钢节能的潜力主要来源于加热工序，国外的轧制生产实践已经证明降低燃耗的节能效果。轴承钢低温轧制能够加热工序中节约能量，减少氧化铁皮的生产量，提高成材率，减少轧辊由于热应力而造成的断裂现象，减少氧化铁皮对轧辊的磨损；但是，低温会增加轧制力、扭矩和轧制功率，降低轧制棒材的塑性，恶化咬入条件。
文献《42CrMo合金棒材降温轧制工艺研究》(魏立群，柳谋渊，陈汉辉，等.42CrMo合金棒材降温轧制工艺研究[J]钢铁，2009,44(9)：53-57)结合现场实测参数和理论计算模型，论证42CrMo钢的加热温度从1150℃降到1030℃，对轧机和主电机的力能参数影响，从而降低加热能耗。该论文具体介绍了合结钢的轧制工艺方法，但是没有具体讲解加热各段温度控制和加热时间，而且钢种是普通合结钢，对于轴承钢的工艺生产并未提及。
通过文献检索和专利查询，对于轴承钢的低温轧制生产工艺目前并未提及。本技术领域内采用高温加热和高温轧制而没有采用低温轧制生产工艺生产轴承钢的主要原因在于：(1)高温加热有利于金属塑性变形，减少轧机变形抗力，提高轧机生产稳定性；(2)高温加热有利于消除碳化物液析和改善碳化物网状。
采用低温加热低温轧制技术主要难点在于：(1)对主轧线轧机设备的抗变形能力要求高，普通轧机较难胜任；(2)低温加热无法满足碳化物液析指标；(3)低温轧制技术是冶金行业20世纪前后掀起的一门技术，它的优势是细化晶粒，在提高强度的同时塑性不降低，但目前仅限于42CrMo合金结构钢等GB/T3077中涉及部分钢种，轴承钢GCr15并未涉及。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种降温轧制二火轴承钢的工艺方法，尤其针对轴承钢GCr15，填补了现有技术中低温轧制工艺中关于轴承钢的工艺生产的空白。
技术方案：本发明的降温轧制二火轴承钢的工艺方法，包括以下步骤：
(1)经过验收合格的轴承钢，进入加热炉进行加热，并降低加热温度。
(2)轴承钢出加热炉后除鳞(去除表面氧化铁皮，提高表面质量)，而后进行粗轧、中轧、预精轧轧制，延伸减面变形，然后进行精轧轧制。
(3)经轧制后的轴承钢上冷床，并在650-750℃进行快速冷却，控制碳化物网状组织。
其中，步骤(1)中，加热包括均热二段、均热一段、加热二段、加热一段、预热段以及不供热段。
所述均热二段、均热一段、加热二段、加热一段、预热段以及不供热段的温度分别为1022-1045℃、1021-1045℃、1033-1055℃、1035-1046℃、850-860℃以及687-702℃。
步骤(2)中，在精轧轧制前控制终轧温度为790-915℃。
步骤(3)中，上冷床返红温度为660-862℃。
本低温轧制生产的工艺方法，以二火轧坯为原料，液析高温扩散主要在一火连铸坯时进行，所述生产方法依次包括如下工序：
坯料验收→加热→除鳞→粗轧→1#飞剪→一中轧→2#飞剪→二中轧→水箱(1#、2#)→3#飞剪→预精轧→水箱(3#、4#、5#)→4#飞剪→KOCKS精轧→5#飞剪→冷床冷却→分段→缓冷→成品检查、检验→包装→标识、称重、入库。
本发明是基于320mm×480mm开坯成180mm×180mm坯料后进行二次加热、轧制圆钢。
以往180mm×180mm轧坯均热段温度为1180±20℃，本发明热段温度采用1000-1100℃将大大降低燃耗，优缺点对比来看，优势更加明显。
传统加热工艺，如下表1所示：
表1
本发明加热工艺，如下表2所示：
表2
本发明控轧控冷工艺，如下表3所示：
表3
有益效果：1、本发明一种降温轧制二火GCr15的生产工艺方法，采用该工艺方法能够生产合格的轴承钢，同时也极大减少了加热炉能源消耗，既节约了生产成本又保护了自然环境。
附图说明
图1图示了本发明的实施例中的脱碳层0.11mm；
图2图示了本发明的实施例中碳化物网状3.0级，液析0级。
具体实施方式
一种降温轧制二火轴承钢的工艺方法，包括以下步骤：
(1)经过验收合格的轴承钢，进入加热炉进行加热，并降低加热温度。
加热包括均热二段、均热一段、加热二段、加热一段、预热段以及不供热段。
均热二段、均热一段、加热二段、加热一段、预热段以及不供热段的温度分别为1022-1045℃、1021-1045℃、1033-1055℃、1035-1046℃、850-860℃以及687-702℃。
(2)轴承钢出加热炉后除鳞，而后进行粗轧、中轧、预精轧轧制，延伸减面变形，然后进行精轧轧制。在精轧轧制前控制终轧温度为790-915℃。
(3)经轧制后的轴承钢上冷床，上冷床返红温度为660-862℃，并在650-750℃进行快速冷却，控制碳化物网状组织。
其加热工艺、轧制工艺和检测结果具体为：
1、加热工艺
经过验收合格的坯料，进入加热炉进行加热，通过降低加热温度，可降低轧钢厂工序能耗的20-40％，下表4为降温后各段加热温度：
表4
2、轧制工艺
坯料出加热炉除鳞后，先后进入粗轧、中轧、预精轧进行轧制进行延伸减面变形，在精轧机组前控制终轧温度，控制终轧温度主要通过1#、2#、3#、4#、5#水箱的喷嘴投入进行冷却实现；经过KOCKS精轧后，需要控制上冷床温度，控制碳化物网状组织，需要在650-750℃进行快速冷却，主要通过6#、7#水箱的喷嘴投入进行冷却实现，如下表5所示：
表5
方案 规格 终轧温度/℃ 上冷床返红温度/℃
1 20 790-803 660-674
2 50 815-847 715-743
3 80 886-915 830-862
3、金相检测结果
经过降温轧制后棒材，进行金相检测，如图1和2所示，总脱碳层大幅降低，碳化物网状与高温加热控轧控冷后基本一致，均满足国标要求，碳化物液析主要来源于轧坯等级，轧坯前连铸坯经高温扩散，液析指标均为0级，统计检测数据详见下表6。
表6

Claims (5)

1.一种降温轧制二火轴承钢的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)经过验收合格的轴承钢，进入加热炉进行加热，并降低加热温度；
(2)轴承钢出加热炉后除鳞，而后进行粗轧、中轧、预精轧轧制，延伸减面变形，然后进行精轧轧制；
(3)经轧制后的轴承钢上冷床，并在650-750℃进行快速冷却。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：步骤(1)中，加热包括均热二段、均热一段、加热二段、加热一段、预热段以及不供热段。
3.根据权利要求2所述的工艺方法，其特征在于：所述均热二段、均热一段、加热二段、加热一段、预热段以及不供热段的温度分别为1022-1045℃、1021-1045℃、1033-1055℃、1035-1046℃、850-860℃以及687-702℃。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：步骤(2)中，在精轧轧制前控制终轧温度为790-915℃。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：步骤(3)中，上冷床返红温度为660-862℃。
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