CN111218615A - 一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.98~1.03%、Si 0.15~0.35%、Mn 0.30~0.45%、Cr 1.45~1.60%、P≤0.020%、S≤0.010%,其余为铁及微量杂质元素。还公布了其制备方法。本发明的供冷撵轴承圈套用无缝钢管,球化退火后管体硬度:190HBW~205HBW,退火显微组织级别为2级,退火后材料具有良好的深加工性能,材料的显微组织可以满足用户调质热处理工艺要求,保证材料使用的安全性。

Description

一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金领域,尤其涉及一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管及其制备方法。
背景技术
轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。轴承钢对钢中化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格,是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。
包钢是一个传统的普碳钢生产企业,在日趋激烈的市场竞争中,传统的普碳钢产品因同行数量的增加、原材料价格的上涨、产品价格的无序竞争等原因,此类产品已很难维继企业的生存和可持续发展。在此情况下,包钢必须凭借自身的装备优势和技术优势,逐渐跳出普碳钢产品的无序竞争,向特殊钢领域寻求发展空间。
包钢采用热连轧无缝钢管工艺生产满足GB 18254标准要求的GCr15轴承圈套用钢,较传统的锻造工艺,简化了轴承圈套生产工艺流程,降低生产成本。目前国内轴承圈套生产基本还是传统锻造工艺,如果采用热连轧无缝钢管工艺生产属于新工艺,此工艺的开发有利于包钢轴承圈套产品的市场推广及应用,同时填补包钢无缝管这一产品领域的空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管,包括如下质量百分比的化学成分:C0.98~1.03%、Si 0.15~0.35%、Mn 0.30~0.45%、Cr 1.45~1.60%、P≤0.020%、S≤0.010%,其余为铁及微量杂质元素。
进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:C 1.00%、Si 0.27%、Mn 0.40%、P0.011%、S 0.005%、Cr 1.50%,其余为铁及微量杂质元素。
进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:C 1.00%、Si 0.29%、Mn 0.41%、P0.013%、S 0.002%、Cr 1.54%,其余为铁及微量杂质元素。
进一步的,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.98%、Si 0.24%、Mn 0.35%、P0.015%、S 0.002%、Cr 1.26%,其余为铁及微量杂质元素。
一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管的制备方法,其特征在于,包括如下制备过程:冶炼生产过程、轧制生产过程和材料的热处理过程。
进一步的,所述冶炼生产过程包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸。转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水,铁水要求S≤0.05%,P≤0.12%,终脱氧采用有铝脱氧,终点温度≥1630℃,LF精炼要求全程正常吹氩,采用从低数级到高数级升温方式,VD脱气深真空≤0.10Kpa,深真空≥13分钟,VD后期喂入200m硅钡线,喂线后保证软吹时间≥15min。连铸拉速控制在0.35m/min,钢水的过热度≤30℃。
进一步的,所述轧制生产过程包括圆坯加热、穿孔、轧管、定径、冷床冷却、探伤,由于轴承冷钢坯在加热过程中极易产生裂纹,因此,在管坯预热、加热、均热过程要缓慢加热,即在低温段要极缓慢加热,不允许急剧升温和降温,不允许炉膛尾部温度高于800℃的时候装炉,炉内风量不能过大,保持还原性火焰,防止脱碳;
检查加热炉的各段温度:加热一段、加热二段总时间1h30min;加热三段、加热四段总时间1h30min;加热五段、加热六段总时间1h30min;遇停轧时严格执行待轧降温制度,各机组环形炉的温度控制:加热一段700℃~800℃,加热二段800℃~900℃,加热三段1150℃~1200℃,加热四段1210℃~1240℃,加热五段1210~1240℃,加热六段1210~1240℃;严格控制轧机冷却水的使用,严禁浇黑基体;为了防止轧态钢管空冷出现网状碳化物,定径后进行吹风加速冷却,管体温度降至720℃后缓冷;冷床上采用密排缓冷工艺。
进一步的,所述热处理过程采用球化退火:800℃保温1.5h,炉冷至700℃保温4h,空冷至650℃。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明的供冷撵轴承圈套用无缝钢管,球化退火后管体硬度:190HBW~
205HBW,退火显微组织级别为2级。
退火后材料具有良好的深加工性能,材料的显微组织可以满足用户调质热处理工艺要求,保证材料使用的安全性。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为实施例1显微组织检测结果;
图2为实施例2显微组织检测结果。
具体实施方式
以下结合实施例,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
冶炼生产过程包括铁水预处理、要求S≤0.05%,P≤0.12%,来保证钢中夹杂物含量在较低的水平,终脱氧采用转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸,转炉冶炼全部采用预脱硫铁水,铁水有铝脱氧,减少钢中气体特别是氧含量,终点温度≥1630℃,LF精炼要求全程正常吹氩,采用从低数级到高数级升温方式,VD深真空≤0.10Kpa,深真空≥13分钟,VD后期喂入200m硅钙线,使钢中的夹杂物能充分变性,喂线后保证软吹时间≥15min使夹杂物能充分上浮。连铸采用横拉速,控制在0.35m/min,钢水的过热度≤30℃。
钢的轧制过程包括圆坯加热、穿孔、轧管、张减径、冷床冷却、探伤,检查。加热炉的各段温度:加热一段、加热二段总时间1h30min;加热三段、加热四段总时间1h30min;加热五段、加热六段总时间1h30min;遇停轧时严格执行待轧降温制度,各机组环形炉的温度控制:加热一段700℃~800℃,加热二段800℃~900℃,加热三段1150℃~1200℃,加热四段1210℃~1240℃,加热五段1210~1240℃,加热六段1210~1240℃,保证材料加热均匀烧透又会过烧,轧管温度控制在1150℃-1200℃,保证钢管的轧制在材料塑性最好的温度区间,变形抗力小,严格控制轧机冷却水的使用,严禁浇黑基体;为了防止轧态钢管空冷出现网状碳化物,定径后进行吹风冷却,管体温度降至720℃后缓冷,冷床上采用密排缓冷工艺。
钢的热处理过程,采用球化退火:800℃(保温1.5h)炉冷至700℃(保温4h)炉冷至650℃(空冷)。严格控制加热炉温度的波动,保证材料的硬度和组织要求。
上述过程生产的一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管,其化学成分的质量百分含量为:C 0.98~1.03%、Si 0.15~0.35%、Mn 0.30~0.45%、Cr 1.45~1.60%、P≤0.020%、S≤0.010%,其余为铁及微量杂质元素。
表1各示例化学成分含量(%)
实施例 C Si Mn P S Cr
实施例1 0.98 0.24 0.35 0.015 0.002 1.26
实施例2 1.0 0.29 0.41 0.013 0.002 1.54
表2各示例气体含量(PPm)
实施例 H O N
实施例1 1.23 10 15
实施例2 0.85 12 32
各实施例热处理工艺如表3所示。
表3各示例热处理工艺
实施例1 800℃(保温1.5h)炉冷至700℃(保温4h)炉冷至650℃(空冷)
实施例2 800℃(保温1.5h)炉冷至700℃(保温4h)炉冷至650℃(空冷)
各实施例硬度性能检测结果如表4所示。
表4各实施例硬度结果
实施例 硬度值(HBW)
实施例1 191~202
实施例2 195~205
从表4可以看出,本发明的无缝钢管球化退火后管体硬度:190HBW~205HBW。如图1和2所示,退火显微组织级别为2级;退火后材料具有良好的深加工性能,材料的显微组织可以满足用户调质热处理工艺要求,保证材料使用的安全性。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种供冷撵轴承圈套用无缝钢管,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C0.98~1.03%、Si 0.15~0.35%、Mn 0.30~0.45%、Cr 1.45~1.60%、P≤0.020%、S≤0.010%,其余为铁及微量杂质元素。
2.根据权利要求1所述的供冷撵轴承圈套用无缝钢管,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C 1.00%、Si 0.27%、Mn 0.40%、P 0.011%、S 0.005%、Cr 1.50%,其余为铁及微量杂质元素。
3.根据权利要求1所述的供冷撵轴承圈套用无缝钢管,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C 1.00%、Si 0.29%、Mn 0.41%、P 0.013%、S 0.002%、Cr 1.54%,其余为铁及微量杂质元素。
4.根据权利要求1所述的供冷撵轴承圈套用无缝钢管,其特征在于,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.98%、Si 0.24%、Mn 0.35%、P 0.015%、S 0.002%、Cr 1.26%,其余为铁及微量杂质元素。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的供冷撵轴承圈套用无缝钢管的制备方法,其特征在于,包括如下制备过程:冶炼生产过程、轧制生产过程和材料的热处理过程。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述冶炼生产过程包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD脱气和圆坯连铸;转炉冶炼铁水全部采用预脱硫铁水,铁水要求S≤0.05%,P≤0.12%,终脱氧采用有铝脱氧,终点温度≥1630℃,LF精炼要求全程正常吹氩,采用从低数级到高数级升温方式,VD脱气深真空≤0.10Kpa,深真空≥13分钟,VD后期喂入200m硅钡线,喂线后保证软吹时间≥15min,连铸拉速控制在0.35m/min,钢水的过热度≤30℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述轧制生产过程包括圆坯加热、穿孔、轧管、定径、冷床冷却、探伤,由于轴承冷钢坯在加热过程中极易产生裂纹,因此,在管坯预热、加热、均热过程要缓慢加热,即在低温段要极缓慢加热,不允许急剧升温和降温,不允许炉膛尾部温度高于800℃的时候装炉,炉内风量不能过大,保持还原性火焰,防止脱碳;
检查加热炉的各段温度:加热一段、加热二段总时间1h30min;加热三段、加热四段总时间1h30min;加热五段、加热六段总时间1h30min;遇停轧时严格执行待轧降温制度,各机组环形炉的温度控制:加热一段700℃~800℃,加热二段800℃~900℃,加热三段1150℃~1200℃,加热四段1210℃~1240℃,加热五段1210~1240℃,加热六段1210~1240℃;严格控制轧机冷却水的使用,严禁浇黑基体;为了防止轧态钢管空冷出现网状碳化物,定径后进行吹风加速冷却,管体温度降至720℃后缓冷;冷床上采用密排缓冷工艺。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述热处理过程采用球化退火:800℃保温1.5h,炉冷至700℃保温4h,空冷至650℃。
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