CN112779402B - 一种GCr15轴承钢圆钢退火材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及钢材生产领域,具体而言,涉及一种GCr15轴承钢圆钢退火材及其生产方法。对GCr15轴承钢连铸坯进行高温扩散工艺、轧制成各种规格的圆钢成品、快速冷却工艺和球化退火热处理工艺;快速冷却工艺包括两段穿水冷却和空冷返红。通过加热轧制过程的组织控制和脱碳控制生产的各个规格GCr15轴承钢热轧圆钢为后续球化退火工艺缩短工艺时间创造了条件,GCr15轴承钢球化退火高温保温时间缩短至2.5小时以下,整个球化退火热处理工艺时间缩短至14小时左右。
Description
技术领域
本申请涉及钢材生产领域,具体而言,涉及一种GCr15轴承钢圆钢退火材及其生产方法。
背景技术
轴承钢在滚动轴承生产和制造中有着至关重要的意义。GCr15轴承钢圆钢球化退火材的生产工艺是:连铸坯经加热→轧制→热处理,其中加热炉采用步进梁式加热炉,轧机采用平立交替的短应力轧机,热处理炉采用辊底式保护气氛连续热处理炉。在辊底式保护气氛连续热处理炉经过球化退火处理,可以获得均匀分布的细粒状珠光体的组织,硬度降至HB179~207,不仅便于切削等机械加工,也为防止以后的淬火过热和开裂,获得良好的综合机械性能等作了必要的组织准备,有利于获得淬火效果均一、提高淬火硬度、提高耐磨性和抗点蚀性等轴承的性能。
在轴承钢棒材的球化退火热处理过程中,往往会发生钢材的脱碳现象,造成轴承钢品质降低。脱碳的发生会降低钢的淬火硬度和耐磨性,使其使用寿命降低。同时,脱碳会降低钢的疲劳强度,导致产品使用中发生早期疲劳损坏。
在国标《GBT18254-2016高碳铬轴承钢》中对于脱碳的基本要求为小于公称直径的1%;为了解决轴承钢圆钢退火材脱碳比超标的问题,轴承钢圆钢在辊底炉的保温温度由810℃降低至800℃,热处理工艺时间由20小时减少到17小时,对控制轴承钢圆钢的脱碳取得明显的效果,轴承钢脱碳比在1%以上的由43.8%降低到8%以下。但是由于保温温度降低和热处理工艺时间缩短带来的另一个问题是轴承钢圆钢的球化组织评级达标合格率由原来的100%降低至83.2%。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种GCr15轴承钢圆钢退火材及其生产方法,其旨在提供兼顾优良的轴承钢圆钢的球化组织和较小的退火材脱碳比的GCr15轴承钢圆钢。
本申请提供一种GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,包括:
对GCr15轴承钢连铸坯进行高温扩散工艺、轧制成各种规格的圆钢成品、快速冷却工艺和球化退火热处理工艺;快速冷却工艺包括两段穿水冷却和空冷返红;
其中,规格的GCr15轴承钢圆钢成品的终轧表面温度为960~990℃,轧后辊速1.97~3.98m/s;两段穿水冷却的水冷速度均为75~150℃/s,每段穿水冷却的压力均为0.6~0.8Mpa,冷却水的流量均为120±20m3/h;空冷返红的返红温度为650~690℃;
或者,32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢成品的终轧表面温度为960~980℃,轧后辊速4.65~5.51m/s;两段穿水冷却的水冷速度均为150~200℃/s,每段穿水冷却的压力均为0.6~0.8MPa,冷却水的流量均为100±20m3/h;空冷返红的返红温度为650~700℃;
或者,规格的GCr15轴承钢圆钢成品的终轧表面温度为880~930℃,轧后辊速6.9~15.95m/s;两段穿水冷却的水冷速度均为200~300℃/s,每段穿水冷却的压力均为0.6~0.8MPa,冷却水的流量均为80±20m3/h;空冷返红的返红温度为660~710℃。
在本申请的一些实施例中,各种规格的GCr15轴承钢圆钢成品均采用两段穿水冷却;两段穿水冷却的装置之间间隔8100-8300mm。
在本申请的一些实施例中,32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢成品每段穿水冷却装置包含两组相互抵接的冷却导管,每组冷却导管的长度为4±0.2m;
在本申请的一些实施例中,所述球化退火热处理工艺包括:
GCr15轴承钢圆钢随炉升温至800~810℃,升温时间3.0~3.5小时,然后保温2.0~2.5小时;
冷却至715~725℃并保温3.5~4.0小时;
然后进入缓冷区缓冷至650℃~670℃,缓冷时间3.3~3.8小时;
再水冷套冷却至190℃~210℃出炉。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述冷却至715~725℃并保温3.5~4.0小时的步骤包括:
以70~80℃/h降温至735~745℃,然后以20~25℃/h降温至715~725℃,然后保温3.5~4.0小时。
在本申请的一些实施例中,所述GCr15轴承钢圆钢随炉升温至800~810℃的步骤中,控制升温区炉内水份含量小于或等于0.05%,控制800~810℃的保温区的水份含量小于0.03%,控制炉内氧含量在100ppm以下。
在本申请的一些实施例中,所述GCr15轴承钢连铸坯高温扩散工艺包括对GCr15轴承钢连铸坯依次进行预热、加热、均热;控制各段的氧含量如下:
预热段0.5~1.5%、加热段≤1~3.0%、均热段0.5~2.0%。
本申请还提供一种GCr15轴承钢圆钢退火材,GCr15轴承钢圆钢退火材通过上述的制备方法制得。
在本申请的一些实施例中,GCr15轴承钢圆钢退火材按质量百分比的组成为:
C:0.95%~1.05%、Mn:0.25%~0.45%、Si:0.15%~0.35%、S≤0.025、P≤0.025%、Cr:1.40~1.65%、Mo≤0.10%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%、Ni+Cu≤0.50%,余量为Fe。
本申请实施例提供的GCr15轴承钢圆钢退火材及其生产方法至少具有以下有益效果:
对各个规格的GCr15轴承钢圆钢退火材采用加热处理、两段穿水冷却的方法进行穿水轧制控轧控冷,通过加热轧制过程的组织控制和脱碳控制生产的各个规格GCr15轴承钢热轧圆钢为后续球化退火工艺缩短工艺时间创造了条件,GCr15轴承钢球化退火高温保温时间缩短至2.5小时以下,整个球化退火热处理工艺时间缩短至14小时左右。
同时通过严密的监控手段控制热处理炉内包括含水率和氧含量在内的炉内气氛,相比较于现有技术的球化退火处理的GCr15轴承钢,其新增脱碳层能控制在0.08mm以下,平均新增脱碳层厚度0.05mm,脱碳比1%以下的占比提高到98%以上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为实施例1提供的50mm规格的GCr15轴承钢中心部位的金相组织图。
图2为实施例2提供的50mm规格的GCr15轴承钢边缘部位的金相组织图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本申请实施例的GCr15轴承钢圆钢退火材及其生产方法进行具体说明。
GCr15轴承钢圆钢退火材按质量百分比的组成为:
C:0.95%~1.05%、Mn:0.25%~0.45%、Si:0.15%~0.35%、S≤0.025、P≤0.025%、Cr:1.40~1.65%、Mo≤0.10%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%、Ni+Cu≤0.50%,余量为Fe。
GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法主要包括对GCr15轴承钢连铸坯在三段步进梁式加热炉内进行高温扩散工艺、轧制成各种规格的圆钢成品、快速冷却工艺和球化退火热处理工艺;快速冷却工艺包括两段穿水冷却和空冷返红。轧制成品规格后快速冷却工艺高温扩散工艺主要目的在于实现对碳化物带状的有效控制和对脱碳的有效控制。
高温扩散工艺主要包括:
启动钢坯温度预测L2级数学模型,对钢坯温度进行实时计算,得到钢坯内部各点的模型计算温度。
根据钢坯实时温度结合高温扩散工艺要求(包括钢坯出炉目标温度和高温扩散时间要求)预测当前加热制度和生产节奏下的钢坯加热质量。钢坯加热质量的判断依据包括钢坯当前宽度和厚度方向断面的温度分布状况以及钢坯的高温扩散时间。
根据预测的钢坯加热质量自动调整设定各段炉温,为改善GCr15轴承钢连铸坯的带状碳化物,根据多次高温扩散试验结果,首先确定GCr15轴承钢连铸坯目标出炉钢温为1230℃,确定二加热段炉温自动控制范围:1220~1260℃,均热段炉温自动控制范围:1220~1250℃,根据待出炉轴承钢的模型计算钢温和装炉温度情况自动调整优化加热炉均热段和加热段设定炉温及出钢节奏,实现对出炉轴承钢连铸坯出炉钢温和高温扩散时间的精准控制,要求碳化物带状满足《GBT18254-2016高碳铬轴承钢》国标控制要求。
在整个轴承钢连铸坯在炉内加热过程中,采用激光燃烧分析仪实时反馈加热炉每段炉内气氛,对加热炉预热段、加热段、均热段炉内气氛(O2、CO等)进行分段测量,激光燃烧分析仪系统分段优化控制加热炉各段空燃比,实现加热炉各段空燃比独立优化。
在本申请的一些实施例中,控制各段的氧含量如下:
预热段0.5~1.5%、加热段≤1~3.0%、均热段0.5~2.0%,控制热轧态GCr15轴承钢圆钢的脱碳比在0.7%以下。
高温扩散工艺之后进行轧制后快速冷却工艺。
在本申请的实施例中,对不同规格的GCr15轴承钢圆钢采用不同的轧制后快速冷却工艺参数。
轧制后快速冷却工艺包括两段穿水冷却,然后再进行空冷返红。
≤Φ60规格GCr15轴承钢圆钢在热轧过程中,碳化物大约在900℃开始析出,700℃析出结束;轧件在该温度区间停留的时间越长,碳化物析出量越多,并且在晶界聚集形成网状,因此尽量缩短轧件在900~700℃温度区间的停留时间,能得到的GCr15轴承钢热轧钢材组织,是细片珠光体或索氏体与细小的点状碳化物。但是对于不同规格的GCr15轴承钢圆钢,采用不同的工艺参数对其进行控轧控冷或轧后快速冷却,有利于降低停留时间的同时优化钢材的组织。
规格的GCr15轴承钢圆钢的终轧表面温度为960~990℃,轧后辊速1.97~3.98m/s。例如/>规格的GCr15轴承钢圆钢的终轧表面温度可以为960℃、970℃、980℃、990℃等等;轧后辊速可以为1.97m/s、2m/s、2.4m/s、2.7m/s、3.0m/s、3.1m/s、3.6m/s、3.9m/s、3.98m/s等等。
轧制后进行两段穿水冷却,两段穿水冷却的水冷速度均为75~150℃/s,例如可以为75℃/s、78℃/s、80℃/s、86℃/s、100℃/s、120℃/s、135℃/s、150℃/s等等;冷却水的压力均为0.6~0.8Mpa,每组冷却导管冷却水的流量均为120±20m3/h;冷却水的压力例如可以为0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa等等。冷却水的流量例如可以为100m3/h、110m3/h、120m3/h、130m3/h、140m3/h等等。
在本申请中,两段穿水冷却采用共四组穿水冷却装置;在本申请的一些实施例中,两段穿水冷却装置之间间隔8100mm-8300mm,例如可以为8190mm等等。
每一段穿水冷却装置均包括两组冷却导管,冷却导管长度为4±0.2m;位于同一段的两组冷却导管紧凑布置,相互抵接,换言之,规格的GCr15轴承钢圆钢通过一组冷却导管后紧接着通过下一组冷却导管;再间隔8100-8300mm后进入下一段穿水冷却装置。在本实施例中,冷却导管为文氏管。
两段穿水冷却后再进行空冷返红;在本申请的实施例中,空冷返红的返红温度为650~690℃,例如可以为650℃、660℃、670℃、680℃、690℃等等。空冷返红后空冷至室温。
32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢的具体参数如下:
32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢的终轧表面温度为960~980℃,轧后辊速4.65~5.51m/s;例如,终轧表面温度为960℃、970℃、980℃等等;轧后辊速可以为4.65m/s、4.7m/s、4.9m/s、5m/s、5.2m/s、5.3m/s、5.51m/s等等。
两段穿水冷却的水冷速度均为150~200℃/s,例如可以为150℃/s、160℃/s、170℃/s、180℃/s、200℃/s等等。冷却水的压力均为0.6~0.8MPa,每组冷却导管冷却水的流量均为100±20m3/h;例如冷却水的压力可以为0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa;冷却水的流量可以为100m3/h、110m3/h、120m3/h、130m3/h、140m3/h等等。
在本申请中,两段穿水冷却采用共四组穿水冷却装置;在本申请的一些实施例中,32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢两段穿水冷却装置之间间隔8100-8300mm,例如可以为8190mm等等。32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢在上一段穿水冷却装置中穿水冷却,间隔8100-8300mm后进入下一段穿水冷却装置。在本申请中,一段穿水冷却装置包括两组相互抵接的冷却导管;一组冷却导管长度为4±0.2m。在本实施例中,冷却导管为文氏管。
两段穿水冷却后再进行空冷返红;在本申请的实施例中,32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢空冷返红的返红温度为650~700℃;例如可以为650℃、670℃、680℃、690℃、700℃等等。
规格的GCr15轴承钢圆钢的终轧表面温度为880~930℃,轧后辊速6.9~15.95m/s;例如,终轧表面温度可以为880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃等等,轧后辊速可以为6.9m/s、7m/s、8m/s、9m/s、12m/s、13m/s、15m/s等等。
规格的GCr15轴承钢圆钢两段穿水冷却的水冷速度均为200~300℃/s,水冷速度例如可以为200℃/s、230℃/s、250℃/s、270℃/s、290℃/s或者300℃/s等等。冷却水的压力均为0.6~0.8MPa,每组冷却导管冷却水的流量均为80±20m3/h;冷却水的压力例如可以为0.6MPa、0.7MPa或者0.8MPa等等。
在本申请中,两段穿水冷却采用共两组穿水冷却装置;在本申请的一些实施例中,规格的GCr15轴承钢圆钢两段穿水冷却装置之间间隔8100-8300mm,例如可以为8190mm等等。/>规格的GCr15轴承钢圆钢在上一段穿水冷却装置中穿水冷却,间隔8100-8300mm后进入下一段穿水冷却装置。在本实施例中,规格的GCr15轴承钢圆钢所用的一段穿水冷却装置包括一组冷却导管,冷却导管长度为6±0.2m。在本实施例中,冷却导管为文氏管。
为了减小GCr15轴承钢圆钢在冷床步进冷却过程中的时间,加快GCr15轴承钢圆钢在冷床上的冷却速度,GCr15轴承钢圆钢在冷床按一齿一钢布置于步进式冷床。
在本申请中,对GCr15轴承钢热轧圆钢采用两段穿水冷却,通过控制成品轧制速度以及冷却水的压力及流量来控制热轧成品圆钢的冷冷速度,在降低碳化物析出量的同时,避免碳化物在晶界面形成网状,得到网状碳化物评级较好的热轧原始组织;此外,本申请的两段穿水冷却依次进行,两段穿水冷却中间不需要轧制等其他工序,使组织更稳定均匀的同时工艺流程更简单,工艺中使用的设备更稳定。
例如,CN106086353B中穿水冷控制方法两段穿水冷却安排在精轧或减定径轧制前后,成品圆钢轧制前穿水控轧控冷工艺虽然也能达到控制GCr15轴承钢热轧圆钢的网状碳化物的目的,但轧制入口轧件表面温度因穿水冷却降低至800℃左右,轧机负荷大幅度增加,同时精轧或减定径轧机前飞剪控制因轧件表面穿水冷却后回温时间不够导致检测信号失灵,因此造成设备故障率大幅度升高和轧制工艺的不稳定。
对不同规格的GCr15轴承钢圆钢退火材采用不同的轧制后快速冷却工艺参数;充分考虑穿水冷却对于不同径向尺寸的退火材的影响,降低退火材在700℃以上停留的时间,同时得到细片珠光体或索氏体与细小的点状碳化物。碳化物网状满足《GBT18254-2016高碳铬轴承钢》国标控制要求的2.5级以下。
承上所述,轧制后快速冷却工艺之后进行球化退火热处理工艺。
本申请的球化退火热处理工艺在氮气保护气氛辐射管式辊底炉中进行,辊底炉包括进口辊台、进口密封箱、热处理炉、缓冷段、出口密封箱、出口辊台。热处理炉的入口和出口均设置有两道密封帘,以对棒材的进炉/出炉过程进行密封。
作为示例性地,在一些实施例中,球化退火热处理工艺包括:
GCr15轴承钢圆钢随炉升温至800~810℃,升温时间3.0~3.5小时,然后保温2.0~2.5小时。作为示例性地,将GCr15轴承钢圆钢随炉升温至800℃、803℃、805℃、807℃或者810℃。升温的时间可以为3.0小时、3.1小时、3.3小时或者3.5小时等等。保温的时间可以为2.0小时、2.1小时、2.3小时或者2.5小时等等。
在本申请的一些实施例中,在随炉升温和保温过程中,炉内均充有氮气。
保温一段时间后,进行冷却,在本申请的实施例中,冷却至715~725℃并保温3.5~4.0小时;在本申请的一些其他实施例中,该冷却步骤可以分为两段冷却,例如以70~80℃/h降温至735~745℃,然后以20-25℃/h降温至715~725℃,然后保温3.5~4.0小时。
冷却之后进入缓冷区缓冷至650℃~670℃(例如可以为650℃、660℃、670℃),缓冷时间3.3~3.8小时;再经水冷套冷却至190℃~210℃(例如可以为190℃、200℃、210℃)出炉。
在球化退火热处理工艺过程中,对炉内气氛进行实时监测,测量炉内气氛中水份含量及氧含量;控制升温区炉内水份含量小于0.05%,控制800~810℃的保温区的水份含量小于0.03%,控制炉内氧含量在100ppm以下。
本申请实施例提供的球化退火热处理工艺可以使圆钢脱碳和球化组织被有效控制;前期的轧制后快速冷却工艺为球化退火热处理工艺缩短时间创造有利条件,通过严密的监控手段控制热处理炉内包括含水率和氧含量在内的炉内气氛,GCr15轴承钢新增脱碳层能控制在0.08mm以下,平均新增脱碳层厚度0.05mm,脱碳比1%以下的占比提高到98%以上。
本申请的实施例还提供一种GCr15轴承钢圆钢退火材,GCr15轴承钢圆钢退火材通过上述的制备方法制得。
本申请实施例提供的GCr15轴承钢圆钢退火材脱碳层在0.08mm以下,轴承钢圆钢的球化组织评级满足《GBT18254-2016高碳铬轴承钢》标准要求,得到兼顾优良的轴承钢圆钢的球化组织和较小的退火材脱碳比的GCr15轴承钢圆钢。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种GCr15轴承钢圆钢退火材的制备方法。
GCr15轴承钢连铸坯经三段步进梁式加热炉加热的加热工艺见表1,表1中,可以根据钢坯的入炉温度T选择何种加热工艺。钢坯目标出炉钢温是1230℃,钢坯在加热炉高温段达到目标钢温后的经高温扩散出炉轧制不同规格的圆钢。
本实施例提供两个规格的圆钢,分别为50mm规格、35规格和28mm规格。轧制后快速冷却工艺分别如下:
模型计算高温扩散时间137分钟出炉轧制50mm规格的圆钢,经过预精轧机出成品圆钢,控制圆钢在穿水冷却之前的温度为880~950℃;经过两段冷却导管穿水冷却至650~690℃,一段冷却导管包括两组相邻的文氏管,一组文氏管的长度为4m,两段冷却导管间隔8190mm;空冷返红,确保冷床返红温度控制范围为650~690℃。对该批次的多支热轧态GCr15轴承钢取样检测脱碳平均深度为0.30mm,碳化物带状评级为2.0级,碳化物网状评级为2.5级。
模型计算高温扩散时间138分钟出炉轧制35mm规格的圆钢,经过精轧机出成品圆钢,控制圆钢在穿水冷却之前的温度为880~950℃;经过两段冷却导管穿水冷却至650~690℃,一段冷却导管包括两组相邻的文氏管,一组文氏管的长度为4m,两段冷却导管间隔8190mm;空冷返红,确保冷床返红温度控制范围650~690℃。对该批次的多支热轧态GCr15轴承钢取样检测脱碳平均深度为0.23mm,碳化物带状评级为2.0级,碳化物网状评级为2.5级。
模型计算高温扩散时间140分钟出炉轧制28mm规格圆钢,采用减定径轧机出成品圆钢,控制圆钢在穿水冷却之前的温度为880~950℃;经过两段冷却导管穿水冷却至660~710℃,一段冷却导管包括一组长度为6m的文氏管,两段冷却导管间隔8190mm;空冷返红,确保冷床返红温度控制范围650~700℃。对该批次的多支热轧态GCr15轴承钢取样检测脱碳平均深度为0.18mm,碳化物带状评级为2.0级,碳化物网状评级为2.0级。
轧制圆钢成品后,对每个规格的圆钢进行球化退火,本申请选用具有13个加热区的辊底炉进行球化退火,具体的退火工艺如表2所示。
随炉升温至810℃,保温2.2h,再降温至720℃,保温3.8h后随炉冷却到660℃,再经水冷套缓慢冷却至200℃以下出炉。
本申请实施例提供的50mm规格的GCr15轴承钢,球化组织评级为2级;实施例1提供的50mm规格的GCr15轴承钢的金相组织如图1和图2所示,图1为中心部位的金相组织图,图2为边缘部位的金相组织图。退火态检测脱碳层厚度平均为0.36mm(新增脱碳层平均为0.06mm),脱碳比平均为0.72%;退火态检测硬度平均为190HB;同一批钢材硬度离散度为8HB。
本申请实施例提供的35mm规格的GCr15轴承钢,球化组织评级为2级;退火态检测脱碳层厚度平均为0.28mm(新增脱碳层平均为0.05mm),脱碳比平均为0.80%;退火态检测硬度平均为192HB,同一批钢材硬度离散度为7HB。
本申请实施例提供的28mm规格的GCr15轴承钢,球化组织评级为2级;退火态检测脱碳层厚度平均为0.23mm(新增脱碳层平均为0.05mm),脱碳比平均为0.82%;退火态检测硬度平均为192HB,同一批钢材硬度离散度为7HB。
表1
表2
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,包括:
对GCr15轴承钢连铸坯进行高温扩散工艺、轧制成各种规格的圆钢成品、快速冷却工艺和球化退火热处理工艺;快速冷却工艺包括两段穿水冷却和空冷返红;
其中,规格的GCr15轴承钢圆钢成品的终轧表面温度为960~990℃,轧后辊速1.97~3.98m/s;两段穿水冷却的水冷速度均为75~150℃/s,每段穿水冷却的压力均为0.6~0.8Mpa,冷却水的流量均为120±20m3/h;空冷返红的返红温度为650~690℃;
或者,32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢成品的终轧表面温度为960~980℃,轧后辊速4.65~5.51m/s;两段穿水冷却的水冷速度均为150~200℃/s,每段穿水冷却的压力均为0.6~0.8MPa,冷却水的流量均为100±20m3/h;空冷返红的返红温度为650~700℃;
2.根据权利要求1所述的GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,各种规格的GCr15轴承钢圆钢成品均采用两段穿水冷却;两段穿水冷却的装置之间间隔8100-8300mm。
4.根据权利要求2所述的GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,32mm<Ф<40mm规格的GCr15轴承钢圆钢成品每段穿水冷却装置包含两组相互抵接的冷却导管,每组冷却导管的长度为4±0.2m。
6.根据权利要求1-5任一项所述的GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,所述球化退火热处理工艺包括:
GCr15轴承钢圆钢随炉升温至800~810℃,升温时间3.0~3.5小时,然后保温2.0~2.5小时;
冷却至715~725℃并保温3.5~4.0小时;
然后进入缓冷区缓冷至650℃~670℃,缓冷时间3.3~3.8小时;
再水冷套冷却至190℃~210℃出炉。
7.根据权利要求6所述的GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,
所述冷却至715~725℃并保温3.5~4.0小时的步骤包括:
以70~80℃/h降温至735~745℃,然后以20~25℃/h降温至715~725℃,然后保温3.5~4.0小时。
8.根据权利要求6所述的GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,
所述GCr15轴承钢圆钢随炉升温至800~810℃的步骤中,控制升温区炉内水份含量小于或等于0.05%,控制800~810℃的保温区的水份含量小于0.03%,控制炉内氧含量在100ppm以下。
9.根据权利要求1所述的GCr15轴承钢圆钢退火材的生产方法,其特征在于,所述GCr15轴承钢连铸坯高温扩散工艺包括对GCr15轴承钢连铸坯依次进行预热、加热、均热;控制各段的氧含量如下:
预热段0.5~1.5%、加热段≤1~3.0%、均热段0.5~2.0%。
10.一种GCr15轴承钢圆钢退火材,其特征在于,所述GCr15轴承钢圆钢退火材通过权利要求1-9任一项所述的生产方法制得。
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