CN113234889A - 一种改善轴承钢中碳化物形态的方法 - Google Patents

一种改善轴承钢中碳化物形态的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善轴承钢中碳化物形态的方法，包括以下步骤：(1)铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P主要合金元素达到轴承钢的成分要求，得到初步精炼处理钢液；(2)向步骤(1)所述精炼后的钢液中喂入含镁包芯线，使得钢中的镁含量为在10‑20ppm；(3)步骤(2)后快速加入碳化稻壳覆盖剂进行覆盖；(4)将步骤(3)得到的钢液进行软吹；本发明采取向精炼后的钢液中喂入含镁包芯线，可有效利用镁元素对碳化物进行细化，减少大尺寸碳化物对轴承钢的危害，提升提升钢的性能。

Description

一种改善轴承钢中碳化物形态的方法
技术领域
本发明涉及一种改善轴承钢中碳化物形态的方法，尤其涉及一种可能够更有效且成本更小地控制碳化物形态的轴承钢中碳化物形态的方法。
背景技术
由于轴承钢中碳含量比较高，约含有1％左右的碳，在冶炼过程中，在钢液凝固时由于碳化物偏析严重容易形成大尺寸的一次碳化物，碳化物尺寸越大，后续处理越难消除，对钢的危害越大。因此如何控制轴承钢中碳化物形态成为轴承钢研发和生产过程中的关键环节之一。
专利公开号为CN106086353 B的中国发明专利公开了一种控制大断面GCr15轴承钢网状碳化物析出的轧制方法，该方法以GCr15连铸坯为原料，依次包括如下工序：加热、除鳞、粗轧、中轧、预精轧、第一次穿水冷却、棒材减定径机组精轧、第二次穿水冷却、冷床冷却，最终得到成品棒材。专利公开号为CN106167847 A的中国发明专利涉及一种金属热处理方法，具体涉及一种降低轴承钢碳化物偏析的方法。本发明的技术方案如下：一种降低轴承钢碳化物偏析的方法，对轴承钢进行退火热处理，降低轴承钢碳化物偏析。专利公开号为CN109402356 A的中国发明专利涉及一种轴承钢线材碳化物网状控制的控冷控轧方法，抑制冷却过程中碳化物的析出，获得非平衡态显微组织，形成小条状或半球状碳化物，最终碳化物网状得到控制。
现有技术采取的方法均为在后续轧制过程对碳化物形态进行控制，仅能在原有坯料基础上对碳化物形态进行控制。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种改善轴承钢中碳化物形态的方法，解决现有技术在后续轧制过程中，对碳化物形态进行控制上仅能在原有坯料基础上对碳化物形态进行控制。
技术方案：本发明所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，包括以下步骤：
(1)铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P合金元素达到轴承钢的成分要求，得到初步精炼处理钢液；
(2)向步骤(1)所述精炼后的钢液中喂入含镁包芯线，使得钢中的镁含量为在10-20ppm；
(3)步骤(2)后快速加入碳化稻壳覆盖剂进行覆盖；
(4)将步骤(3)得到的钢液进行软吹。
进一步的，所述步骤(1)得到的钢液中，活度氧含量在2-7ppm。
进一步的，所述含镁包芯线的芯料以质量百分比计：Mg：8-10％，Si：15-17％。Fe：73-77％，其余为不可避免的杂质。
进一步的，所述步骤(2)中，在RH或VD破空后喂入含镁包芯线。
进一步的，所述步骤(2)中，喂入含镁包芯线前需保证渣层1-2mm。
进一步的，所述步骤(2)中，所述含镁芯线的铁皮厚度为0.45-0.5mm。
进一步的，所述步骤(2)中，所述含镁芯线的线径为13.5mm，芯料粒径为＜2mm。
进一步的，所述步骤(2)中，所述喂入含镁包芯线的喂入速度为160-180m/min。
进一步的，所述步骤(3)中，碳化稻壳覆盖剂加入量为0.7-0.8kg/t。
进一步的，所述步骤(4)中，所述软吹的时间为8～15min，所述软吹的流量为80～120L/min。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、通过向精炼后的钢液中喂入含镁包芯线，使得钢中的镁含量为在10-20ppm之间；2、利用镁易在晶界偏聚的特性，使偏聚在晶界的镁会阻碍轴承钢中碳和铬的迁移，抑制了碳化物生长，避免了碳化物尺寸较大；3、镁元素能细化钢中MnS夹杂物，均匀细小分散的夹杂物可诱导碳化物析出，从碳化物析出来控制碳化物形态。
附图说明
图1为本发明实施例1钢中碳化物形态图；
图2为本发明实施例2钢中碳化物形态图；
图3为本发明对比例1钢中碳化物形态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
本实施例所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，包括以下步骤：(1)铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P合金元素达到轴承钢的成分要求，得到初步精炼处理钢液；(2)向步骤(1)所述精炼后的钢液中喂入含镁包芯线，使得钢中的镁含量为在10-20ppm；(3)步骤(2)后快速加入碳化稻壳覆盖剂进行覆盖；(4)将步骤(3)得到的钢液进行软吹。所述步骤(1)得到的钢液中，活度氧含量在2-7ppm。所述含镁包芯线的芯料以质量百分比计：Mg：8-10％，Si：15-17％。Fe：73-77％，其余为不可避免的杂质。所述步骤(2)中，在RH或VD破空后喂入含镁包芯线。所述步骤(2)中，喂入含镁包芯线前需保证渣层1-2mm。所述步骤(2)中，所述含镁芯线的铁皮厚度为0.45-0.5mm。所述步骤(2)中，所述含镁芯线的线径为13.5mm，芯料粒径为＜2mm。所述步骤(2)中，所述喂入含镁包芯线的喂入速度为160-180m/min。所述步骤(3)中，碳化稻壳覆盖剂加入量为0.7-0.8kg/t。所述步骤(4)中，所述软吹的时间为8～15min，所述软吹的流量为80～120L/min。
实施例1
如图1所示，铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P主要合金元素达到轴承钢的成分要求，初步精炼处理得到102.52吨钢液；特别地，得到的钢液中，控制活度氧含量在2-7ppm，避免镁与氧反应，导致脱氧，产生夹杂物；钢液精炼后，进入VD炉，真空保持时间为10分钟，破空后取样、测温、定氧，成分及温度达标后进行含镁包芯线添加。
喂入含镁线前需保证渣层1-2mm，可减少喂入后镁在钢中的挥发，且含镁包芯线的喂入速度为170m/min，保证快速喂入钢液底部且不损伤钢包底。
包芯线为铁皮包裹含镁包芯线，特别地，含镁芯线的线径为13.5mm，铁皮厚度为0.45-0.5mm，芯料粒径为＜2mm；所述以质量百分比计，所述含镁包芯线的芯料包含：Mg：8-10％，Si：15-17％。Fe：73-77％，其余为不可避免的杂质；特别地，钢液中镁含量为12ppm，镁能细化夹杂物，诱导碳化物细小析出，同时镁能组织碳的迁移，阻止碳化物长大，检测结果如图2所示，镁能显著细化碳化物形态。
喂线1min后快速加入70kg碳化稻壳覆盖剂进行覆盖，加入覆盖剂后，钢液进行软吹15min，软吹的流量为83.4L/min。软吹结束后上连铸浇注。
实施例2
如图2所示，铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P主要合金元素达到轴承钢的成分要求，初步精炼处理得到约100.10吨钢液；特别地，得到的钢液中，控制活度氧含量在2-7ppm，避免镁与氧反应，导致脱氧，产生夹杂物；钢液精炼后，进入VD炉，真空保持时间为10分钟，破空后取样、测温、定氧，成分及温度达标后进行含镁包芯线添加。
喂入含镁线前需保证渣层1-2mm，可减少喂入后镁在钢中的挥发，且含镁包芯线的喂入速度为170m/min，保证快速喂入钢液底部且不损伤钢包底。
包芯线为铁皮包裹含镁包芯线，特别地，含镁芯线的线径为13.5mm，铁皮厚度为0.45-0.5mm，芯料粒径为＜2mm；所述以质量百分比计，所述含镁包芯线的芯料包含：Mg：8-10％，Si：15-17％。Fe：73-77％，其余为不可避免的杂质；特别地，钢液中镁含量为18ppm，镁能细化夹杂物，诱导碳化物细小析出，同时镁能组织碳的迁移，阻止碳化物长大，镁对碳化物的形态进一步控制，碳化物更细小。
喂线1min后快速加入70kg碳化稻壳覆盖剂进行覆盖。加入覆盖剂后，钢液进行软吹15min，软吹的流量为85.1L/min。软吹结束后上连铸浇注。
对比碳化物形态及尺寸，检测结果表明，图1为对比例样品，镁含量为0ppm，碳化物尺寸为109.26μm；图2为实施例1样品，镁含量为12ppm，碳化物尺寸为88.21μm；图3为实施例2样品，镁含量为18ppm,碳化物尺寸为68.58μm随着镁含量的逐步增加，碳化物逐步细化。
对比例1
如图3所示，铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P主要合金元素达到轴承钢的成分要求，初步精炼处理得到103.21吨钢液；钢液精炼后，进入VD炉，真空保持时间为10分钟，破空后按钢种要求进行测温并喂入其他线，不喂入含镁包芯线，喂线1min后快速加入70kg碳化稻壳覆盖剂进行覆盖。加入覆盖剂后，钢液进行软吹15min，软吹的流量为85.7L/min。软吹结束后上连铸浇注。图3为对比例1碳化物形貌及尺寸图，图3与实施例1和实施例2相比，对比例1的碳化物碳化物明显较宽，其宽度为109.26μm，说明本发明采取的方法可有效降低碳化物尺寸，改善轴承钢中碳化物形态。

Claims (10)

1.一种改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)铁水经过电炉或转炉初炼，再经过LF精炼、真空处理后，使钢液中的C、Si、Mn、P合金元素达到轴承钢的成分要求，得到初步精炼处理钢液；
(2)向步骤(1)所述精炼后的钢液中喂入含镁包芯线，使得钢中的镁含量为在10-20ppm；
(3)步骤(2)后快速加入碳化稻壳覆盖剂进行覆盖；
(4)将步骤(3)得到的钢液进行软吹。
2.根据权利要求1所述的改善轴承钢碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(1)得到的钢液中，活度氧含量在2-7ppm。
3.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述含镁包芯线的芯料以质量百分比计：Mg：8-10％，Si：15-17％。Fe：73-77％，其余为不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在RH或VD破空后喂入含镁包芯线。
5.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，喂入含镁包芯线前需保证渣层1-2mm。
6.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述含镁芯线的铁皮厚度为0.45-0.5mm。
7.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述含镁芯线的线径为13.5mm，芯料粒径为＜2mm。
8.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述喂入含镁包芯线的喂入速度为160-180m/min。
9.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，碳化稻壳覆盖剂加入量为0.7-0.8kg/t。
10.根据权利要求1所述的改善轴承钢中碳化物形态的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述软吹的时间为8～15min，所述软吹的流量为80～120L/min。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652299A (en) * 1984-11-05 1987-03-24 Extramet Industrie S.A. Process for treating metals and alloys for the purpose of refining them
CN105256095A (zh) * 2015-10-26 2016-01-20 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种大热输入焊接热影响区性能优异的钢板的冶炼方法
CN109321713A (zh) * 2018-10-29 2019-02-12 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种高碳钢夹杂物控制方法
CN109988883A (zh) * 2019-04-09 2019-07-09 上海大学 含镁钙非调质钢的镁钙添加工艺方法
CN110117694A (zh) * 2019-04-09 2019-08-13 上海大学 含镁易切削钢的镁添加工艺方法
CN112176151A (zh) * 2020-09-28 2021-01-05 南京钢铁股份有限公司 一种调控易切削钢中MnS夹杂物形态的方法
CN112195305A (zh) * 2020-09-17 2021-01-08 南京钢铁股份有限公司 一种细化含硫非调质钢晶粒度的方法
CN112296287A (zh) * 2020-09-27 2021-02-02 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种高碳钢夹杂物控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652299A (en) * 1984-11-05 1987-03-24 Extramet Industrie S.A. Process for treating metals and alloys for the purpose of refining them
CN105256095A (zh) * 2015-10-26 2016-01-20 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种大热输入焊接热影响区性能优异的钢板的冶炼方法
CN109321713A (zh) * 2018-10-29 2019-02-12 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种高碳钢夹杂物控制方法
CN109988883A (zh) * 2019-04-09 2019-07-09 上海大学 含镁钙非调质钢的镁钙添加工艺方法
CN110117694A (zh) * 2019-04-09 2019-08-13 上海大学 含镁易切削钢的镁添加工艺方法
CN112195305A (zh) * 2020-09-17 2021-01-08 南京钢铁股份有限公司 一种细化含硫非调质钢晶粒度的方法
CN112296287A (zh) * 2020-09-27 2021-02-02 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 一种高碳钢夹杂物控制方法
CN112176151A (zh) * 2020-09-28 2021-01-05 南京钢铁股份有限公司 一种调控易切削钢中MnS夹杂物形态的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
本书编委会: "《蔡开科教授纪念文集 洁净钢与连铸技术进展》", 31 May 2015, 冶金工业出版社 *
朱荣 等编著: "《炼钢过程典型案例分析》", 31 July 2017, 冶金工业出版社 *

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