CN112267076A - 一种一火高碳铬轴承钢热轧盘条及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法，包括下述工序：转炉、LF精炼、VD真空、连铸、缓冷、加热、高压水除磷后轧制、吐丝、控冷、集卷打包和检验。本发明通过冶炼和轧制过程控制，利用一火连铸坯轧制了高级优质轴承钢热轧盘条，并应用到G10级钢球。

Description

一种一火高碳铬轴承钢热轧盘条及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种盘条，尤其涉及一种一火高碳铬轴承钢热轧盘条及其生产方法。
背景技术
根据国标GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准的规定，高碳铬轴承钢按照冶金质量分为：优质钢、高级优质钢和特级优质钢3个质量等级。其中优质钢主要用于电动车、玩具等低端市场，如G16级钢球；高级优质钢主要用于机械、家用电器等中端市场，如G10级钢球；特级优质钢主要用于风电、核电、铁路、汽车、数控机床等高端市场，如G5级和G3级钢球。因此，不同的用途，对轴承的使用寿命和可靠性要求不同。
现有高碳铬轴承钢热轧盘条多为优质钢，短流程，选用一火连铸坯直接轧制，主要用于制造G16级钢球、滚子(滚针、滚柱、滚锥)和套圈等中低端产品，产品质量稳定。但由于性能有限，使其极少用于制备G10级钢球等高品质产品。而高级优质钢和特级优质钢多使用钢锭或大方(圆)坯，经开坯后再轧制热轧盘条，属于长流程生产。
发明内容
本发明为了提升一火高碳铬轴承钢的品质，提供了一种高级优质一火高碳铬轴承钢热轧盘条及其生产方法。该一火高碳铬轴承钢性能高，可用于生产高等级钢球。
本发明所采取的技术方案为：一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条，包括以下质量分数的组分：C：0.96～1.03％，Si：0.20～0.30％，Mn：0.30～0.40％， P≤0.015％，S≤0.010％，Cr：1.42～1.52％，Ni≤0.10％，Cu≤0.10％，Mo≤0.10％， Ti≤0.0030％，Ca≤0.0010％，Al≤0.020％，Sn≤0.03％，As≤0.04％，Pb≤0.002％， [O]≤9ppm，余量为Fe。
本发明还涉及一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法：包括下述工序：转炉、LF精炼、VD真空、连铸、缓冷、加热、高压水除磷后轧制、吐丝、控冷、集卷打包和检验。
进一步的，所述转炉工序,使用纯净废钢、低残余元素铁水和高纯合金，并全程吹氩。
进一步的，所述LF精炼工序,使用萤石调整炉渣流动性，白渣保持时间≥ 15分钟，所述萤石为帘线钢所用萤石。
进一步的，所述VD真空工序中真空度≤67pa,真空度保持时间≥15分钟，软吹时间≥30分钟。
进一步的，所述连铸工序,采用电磁搅拌,中间包过热度控制在20-32℃间。
进一步的，所述缓冷工序为在600℃以上温度进入缓冷坑,缓冷36小时以上。
进一步的，所述加热工序中将连铸坯加热至800-1250℃间,保温≥120分钟。
进一步的，所述高压水除磷后轧制工序,将除磷后的连铸坯进行6道次粗轧， 6道次中轧，6道次预精轧，8道次精轧，4架减定径，得到所需要的尺寸精度。
进一步的，所述吐丝工序，吐丝温度控制在820-870℃。
进一步的，所述控冷工序，在斯太尔摩控冷线上,调整风机风量和保温罩开启数量，以0.5-1.0℃/s的冷速速度冷却至460℃左右,然后空冷至室温。
进一步的，所述集卷打包工序，控制打包压力在25-35吨，以降低表面缺陷的产生。
本发明所产生的有益效果包括：
本发明利用短流程一火连铸坯开发了高级优质轴承钢热轧盘条，既满足了用户使用要求，又提高了产品质量。该方法制备的热轧盘条脱碳层厚度≤0.05mm的产品占比率达94.5％，O含量≤9ppm的产品占比率高达100％，Ti含量≤30ppm的产品率高达100％，且碳化物均匀性均保持在较低等级。本发明充分发挥短流程一火连铸坯的生产优势，在质量保证的前提下，通过工艺设计、质量管控和生产控制，利用一火连铸坯生产了高级优质轴承钢，各项性能指标达到或超过高级优质轴承钢要求，并使用到G10级钢球。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。
实施例1
1.废钢、铁水、合金，熔化后的得到钢水，冶炼钢水成分的重量百分比为： C：0.96％，Si：0.22％，Mn：0.31％，P：0.012％，S：0.002％，Cr：1.42％，Ni：0.05％，Cu：0.05％，Mo：0.01％，Ti：0.0020％，Ca：0.0004％，Al：0.011％，Sn： 0.006％，As：0.004％，Pb：0.0002％，[O]：7ppm，余量为Fe。
2.钢水经过LF精炼和VD真空处理,真空度60pa,真空循环处理时间21分钟。
3.连铸采用电磁搅拌,中间包过热度32℃,铸坯在缓冷坑缓冷36小时。
4.将钢坯由预热段逐级加热至均热温度1200℃,在炉时间120分钟。
5.经高压水除磷后，钢坯经过粗、中、预精轧、精轧和减定径,吐丝温度控制在825℃，成品尺寸为5.5mm。
6.进入斯太尔摩控冷线,调整风机风量和保温罩开启数量,以0.5℃的冷速冷却至465℃左右,然后空冷至室温。
7.热轧盘条在35吨打包压力下，双道次打包。
实施例2
1.废钢、铁水、合金，熔化后的得到钢水，冶炼钢水成分的重量百分比为： C：0.99％，Si：0.30％，Mn：0.39％，P：0.011％，S：0.002％，Cr：1.45％，Ni： 0.04％，Cu：0.06％，Mo：0.01％，Ti：0.0025％，Ca：0.0004％，Al：0.010％，Sn： 0.006％，As：0.004％，Pb：0.0002％，[O]：6ppm，余量为Fe。
2.钢水经过LF精炼和VD真空处理,真空度65pa,真空循环处理时间23分钟。
3.连铸采用电磁搅拌,中间包过热度28℃,铸坯在缓冷坑缓冷36小时。
4.将钢坯由预热段逐级加热至均热温度1195℃,在炉时间135分钟。
5.经高压水除磷后，钢坯经过粗、中、预精轧、精轧和减定径,吐丝温度控制在850℃，成品尺寸为15mm。
6.进入斯太尔摩控冷线,调整风机风量和保温罩开启数量,以0.7℃的冷速冷却至470℃左右,然后空冷至室温。
7.热轧盘条在30吨打包压力下，双道次打包。
实施例3
1.废钢、铁水、合金，熔化后的得到钢水，冶炼钢水成分的重量百分比为： C：1.02％，Si：0.26％，Mn：0.35％，P：0.010％，S：0.003％，Cr：1.51％，Ni： 0.06％，Cu：0.04％，Mo：0.01％，Ti：0.0019％，Ca：0.0006％，Al：0.013％，Sn： 0.006％，As：0.004％，Pb：0.0002％，[O]：7ppm，余量为Fe。
2.钢水经过LF精炼和VD真空处理,真空度66pa,真空循环处理时间30分钟。
3.连铸采用电磁搅拌,中间包过热度23℃,铸坯在缓冷坑缓冷36小时。
4.将钢坯由预热段逐级加热至均热温度1205℃,在炉时间150分钟。
5.经高压水除磷后，钢坯经过粗、中、预精轧、精轧和减定径,吐丝温度控制在870℃，成品尺寸为23mm。
6.进入斯太尔摩控冷线,调整风机风量和保温罩开启数量,以0.9℃的冷速冷却至468℃左右,然后空冷至室温。
7.热轧盘条在26吨打包压力下，双道次打包。
上述实施例制备的盘条总脱碳层厚度≤0.05的产品占比率达94.5％，O含量≤9ppm的产品占比率为100％，Ti含量≤30ppm的产品占比率为100％，且碳化物均匀性均保持在较低等级。可应用到G10级钢球。
实施例1中性能检测
表1 Ti含量
Ti含量/ppm 所占比
≤30 100％
≤20 97.9％
表2 O元素含量
O含量/ppm 所占比
≤9 100％
≤6 86.3％
表3 脱碳层厚度
脱碳层/mm 所占比
≤0.05 94.5％
表4 碳化物均匀性
Figure RE-GDA0002788529210000041
Figure RE-GDA0002788529210000051
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一火高碳铬轴承钢热轧盘条，其特征在于：包括以下质量分数的组分：C：0.96~1.03%，Si：0.20~0.30%，Mn：0.30~0.40%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr：1.42~1.52%，Ni≤0.10%，Cu≤0.10%，Mo≤0.10%，Ti≤0.0030%，Ca≤0.0010%，Al≤0.020%，Sn≤0.03％，As≤0.04％，Pb≤0.002％，[O]≤9ppm，余量为Fe。
2.一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法，其特征在于包括下述工序：转炉、LF精炼、VD真空、连铸、缓冷、加热、高压水除磷后轧制、吐丝、控冷、集卷打包和检验。
3.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于所述转炉工序,使用废钢、铁水和合金，并全程吹氩。
4.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于所述LF精炼工序,使用萤石调整炉渣流动性，白渣保持时间≥15分钟，所述萤石为帘线钢所用萤石。
5.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于:所述VD真空工序中真空度≤67pa,真空度保持时间≥15分钟，软吹时间≥30分钟。
6.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于：所述连铸工序,采用电磁搅拌,中间包过热度控制在20-32℃间。
7.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于：所述缓冷工序为在600℃以上温度进入缓冷坑,缓冷36小时以上。
8.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于：所述加热工序中将连铸坯加热至800-1250℃间,保温≥120分钟。
9.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于：所述高压水除磷后轧制工序,将除磷后的连铸坯进行6道次粗轧，6道次中轧，6道次预精轧，8道次精轧，4架减定径，得到所需要的尺寸精度，在820-870℃温度间完成吐丝。
10.根据权利要求2所述的一种一火高级优质高碳铬轴承钢热轧盘条的生产方法,其特征在于：所述控冷工序，在斯太尔摩控冷线上,调整风机风量和保温罩开启数量，以0.5-1.0℃/s的冷速速度冷却至460℃左右,然后空冷至室温，在25-35吨压力下打包。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210126

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