CN113249635B - 一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法 - Google Patents

一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于特殊钢冶金技术领域，特别涉及一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法。本发明的生产方法包括依次进行的连铸圆坯、电渣重熔、加热、开坯、轧制的步骤。本发明通过合理的生产流程设计，关键工艺技术实施及控制，使生产的钢材具有超高的纯净度和均质性，更低的氧、钛、硫含量，非金属夹杂物更少颗粒更细小、低倍组织致密、碳化物均匀等，满足重点领域配套的高端轴承制造的需求。

Description

一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法
技术领域
本发明属于特殊钢冶金技术领域，涉及一种高端轴承钢的冶金技术，特别涉及一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法。
背景技术
随着我国经济发展，在高速铁路轴承、高速精密机床轴承、大型盾构机轴承、风电轴承等重点领域需求量越来越大，这些轴承均在极端工况条件下运行，要求轴承在规定使用条件下具有足够的安全性、可靠性和使用寿命，如大型盾构机主轴承要求运行达到10000小时以上，高速铁路轴承寿命要求行使240万公里以上，高速精密机床轴承要求运行达到1000小时、高端大功率风电轴承寿命要求运行在20年以上。因此对钢材质量要求材料具有高纯净度和高均匀性，主要表现在钢中氧含量、钛含量、非金属夹杂物含量及尺寸、碳化物不均匀性等，这些指标直接影响到轴承钢的性能和疲劳寿命，是保证轴承钢质量的必备条件。
我国采用电渣重熔工艺生产高标准轴承钢已有六十余年的历史，随着生产装备和工艺技术的不断进步，产品纯净度和均匀性不断提升。但在电渣轴承钢的氧含量、钛含量、非金属夹杂物、碳化物均匀性等控制方面还存在不足，不能满足当前关键轴承钢在高载荷、高速、长寿命和高可靠性的要求。
现有技术的不足主要表现在：(1)电渣母料冶炼技术不足，导致母料有害元素氧、钛、硫等含量控制偏高；具体来说，现有电渣母料冶炼没有应用KR脱硫技术，扒渣技术，RH真空脱气技术，合金优选，母料有害元素钛、硫等含量控制偏高，夹杂物含量高。(2)电渣熔炼技术不足，导致电渣钢组织均匀性差，夹杂物尺寸多而大；具体来说，现有电渣冶炼没有应用保护气氛技术，低熔速冶炼技术，钢中氧含量高、元素烧损大，偏析严重，夹杂物含量高。(3)钢锭加热、钢坯轧制技术不足，导致钢材碳化物均匀性差；具体来说，现有钢锭加热时间控制不合理，轧制压下制度控制不合理，钢材碳化物组织偏析严重，控制轧制冷却制度不合理。(4)现有连铸坯母料断面尺寸小，部分仍采用模铸母料生产，其生产效率低，锭型尺寸小。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，以解决现有方法生产的高碳铬轴承钢纯净度、均匀性不能满足高标准轴承钢使用需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，所述生产方法包括依次进行的连铸圆坯、电渣重熔、加热、开坯、轧制的步骤。
在上述生产方法中，优选地，所述连铸圆坯的步骤中，钢水过热度为15～45℃，拉速为0.4～0.6m/min。
在上述生产方法中，优选地，所述电渣重熔的步骤中，采用CaO和Al2O3渣系。
在上述生产方法中，优选地，所述电渣重熔的步骤中，熔速为5～9kg/min。
在上述生产方法中，优选地，所述加热的步骤中，加热温度为1200～1240℃，保持时间为6h以上。
在上述生产方法中，优选地，所述开坯的步骤中，单道次压下变形量为20～30％。
在上述生产方法中，优选地，所述轧制的步骤中，加热温度为1120～1180℃，保持时间为30min以上。
在上述生产方法中，优选地，所述轧制的步骤中，分3～4次间歇式穿水冷却。
在上述生产方法中，优选地，所述轧制的步骤中，终轧温度为730～850℃。
在上述生产方法中，优选地，所述生产方法中，在所述连铸圆坯之前，还包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、真空脱气的步骤。
在上述生产方法中，优选地，所述铁水预处理为KR铁水预处理，铁水温度高于1350℃。
在上述生产方法中，优选地，所述转炉冶炼时的出钢温度为1600℃以上。
在上述生产方法中，优选地，所述炉外精炼采用LF精炼，总精炼时间为50min以上，出钢温度为1550～1600℃。
优选地，所述真空脱气为RH真空脱气，66.7Pa以下保持时间大于15min。
有益效果：
本发明提供一种超纯净超均质长寿命高碳铬电渣轴承钢的生产方法，采用转炉、真空脱气、连铸、电渣重熔、加热高温扩散、开坯、轧制成材的工艺路线生产。通过合理的生产流程设计，关键工艺技术实施及控制，使生产的钢材具有超高的纯净度和均质性。例如，更低的氧、钛、硫含量，非金属夹杂物更少颗粒更细小、低倍组织致密、碳化物均匀等，满足重点领域配套的高端轴承制造的需求。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的生产方法中涉及的字母代号的含义与本领域的常用表示一致，简单解释如下：
KR，即Kambara Reactor，是将浇筑耐火材料的十字形搅拌头，插入装有铁水的铁水罐中进行旋转搅拌，同时加入石灰粉等材料，使其与铁水充分混合和反应，达到脱硫、硅、磷的目的，常称为KR法三脱铁水预处理。
BOF，Basic Oxygen Furnace，是氧气顶吹转炉炼钢法在北美的一种简称，又称BOP法，即碱性氧气炼钢法的英文名称basic oxygen process的缩写。
LF，Ladle Furnace，钢包精炼炉。LF炉精炼是炉外精炼的主要方法之一，其在关键于快速造白渣。LF造渣的目的是脱硫、脱氧、提高合金收得率、去除夹杂，但在控铝钢的造渣过程中，脱硫回硅、增氮、去除夹杂物存在一定的矛盾，需要统筹考虑。在LF快速而稳定的造出流动性好并有一定乳化性的还原性白渣，是LF脱硫、吸附夹杂及保证钢水质量所必需的。
RH，钢液真空循环脱气法是一种钢液真空处理技术，是1956年由联邦德国鲁尔(Ruhrstahl)钢公司和海拉斯(Heraeus)公司共同开发的，故以两公司名的字头命名为RH真空脱气法，简称RH法。
本发明是一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，采用KR铁水预处理、BOF转炉、LF精炼、RH真空脱气、连铸、电渣重熔、加热、开坯、轧制成材的工艺路线生产。通过生产流程设计，关键工艺技术实施及控制，目标是使生产的钢材具有超高的纯净度和均质性。依照此方法生产的高端轴承钢按GB/T18254标准进行检测，氧含量≤8.5ppm；钛含量≤9ppm；硫含量≤0.003；宏观夹杂物为0，微观非金属夹杂物A粗、B粗、Ds均≤0.5级；低倍组织≤0.5级，带状≤2.0级，网状≤2.5级。
本发明采用连铸圆坯、电渣重熔的联合方法生产超纯净度钢电渣重熔钢锭，本发明的连铸圆坯与连铸方坯的连铸工艺有很大的不同，包括拉速、冷却水、电磁搅拌均有不同。本发明中，电渣重熔后所得钢锭加热之后直接出炉轧制成钢坯(即开坯)，钢坯缓冷后，再转下道工序重新加热、轧制成材，此时要穿水快冷。
本发明的具体方案为，一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，采用的工序为KR铁水预处理、BOF转炉、LF精炼、RH真空脱气、连铸、电渣重熔、加热、开坯、轧制，并对过程进行控制，具体的：
(1)铁水预处理：控制铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理(即采用机械搅拌的方式)后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣。KR铁水预处理前需要去除高炉铁水带来的上面渣子，KR铁水预处理后需要去掉加脱硫剂后脱硫反应产生的渣子，两次除渣以确保铁水纯净。
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度≥1600℃，优选为1600～1700℃(例如1610℃、1620℃、1630℃、1640℃、1650℃、1660℃、1670℃、1680℃、1690℃)，出钢过程中向钢水中加入0.6kg/t以上的Al，优选为0.6～1.5kg/t(例如0.6kg/t、0.7kg/t、0.8kg/t、0.9kg/t、1.0kg/t、1.1kg/t、1.2kg/t、1.3kg/t、1.4kg/t、1.5kg/t)，出钢后需去除净钢包中的炉渣(即扒渣)，完成后加少量精炼渣。精炼渣包括Al2O3、CaO、SiO2等。
(3)炉外精练：在LF精炼时加自制专用精炼渣，自制专用精炼渣的组成包括：Al2O3(25～45wt％)、CaO(30～60wt％)、SiO2(10～20wt％)等，电极加热升温、添加低Ti的硅铁、铬铁、锰铁等合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间≥50min，优选为50～75min(例如50min、55min、60min、65min、70min、75min)，出钢温度为1550～1600℃(例如1550℃、1560℃、1570℃、1580℃、1590℃、1600℃)；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间＞15min，优选为15～30min(例如15min、20min、25min、30min)；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动，钢水过热度按15～40℃控制(例如15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃)，拉速为0.4～0.6m/min(例如0.4m/min、0.45m/min、0.5m/min、0.55m/min、0.6m/min)；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为5～9kg/min(例如5kg/min、6kg/min、7kg/min、8kg/min、9kg/min)，电渣重熔结束后得电渣重熔钢锭；
(7)加热：电渣重熔钢锭的加热温度为1200～1240℃(例如1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃)，高温扩散保持时间≥6h(即在前述加热温度下的保持时间)，优选为6～15h(例如6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h)；
(8)开坯：电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量为20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1120～1180℃(例如1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃)，高温保持时间≥30min(即在前述加热温度下的保持时间)，优选为30～60min(例如30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min)，轧制成材采用分段式控轧控冷措施，具体为：在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却，以减少冷却过程中钢材断面内外温差，确保钢材冷却均匀，并确保最后的终轧温度达到730～850℃。
与现有技术相比：
(1)本发明采用KR铁水预处理脱硫、转炉炉后扒渣、精选合金、专用精炼渣、连铸坯全程保护浇注、电渣保护冶炼等组合技术，有效降低了钢材的氧含量、钛含量、硫含量，降低了夹杂物含量细化了微观非金属夹杂物尺寸。(2)本发明采用合理的电渣重熔工艺措施、钢锭高温扩散、轧制大压下，单道次压下率20～30％，钢材分段式控轧控冷等组合技术，有效的改善了钢材组织的均匀性。
根据高碳铬轴承钢设计的化学成分范围，见表1(未列出组分为铁和不可避免的杂质)，以铁标Q/CR593作为对比钢。本发明采用KR铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH真空脱气—连铸母料—电渣重熔—加热—开坯—轧制成材共生产了8个炉号共6个规格的钢材。严格控制电渣母料质量，电渣重熔采取气体保护，严格控制熔速。钢锭高温扩散时间6～15h，小规格材在线控轧控冷，成材规格分别为：
Figure GDA0003124931220000062
Figure GDA0003124931220000063
对全部钢材进行内在超声波检测和表面探伤检测。通过理化检测(部分试料和疲劳试验为委外科研院所检测)，钢材实物质量均达到了预期的技术指标。远优于目前铁路货车电渣高碳轴承钢标准Q/CR593要求。满足高端轴承制造需求。其中，钢材宏观夹杂物塔型和高频探伤检测均为0，低倍组织均为0.5级，4.5GPa应力室温下接触疲劳寿命L10达到2.5×107次以上。部分夹杂物和碳化物检测结果见表2。
表1本发明的方法生产钢号的化学成分(wt％)
Figure GDA0003124931220000061
注：T.O代表氧含量。
表2夹杂物和碳化物检测结果
Figure GDA0003124931220000071
实施例1
本实施例的高碳铬电渣轴承钢，规格为
Figure GDA0003124931220000072
其制备方法具体如下：
(1)铁水预处理：铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣；
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度1630℃，出钢过程中向钢水中加入0.8kg/t的Al，出钢后进行扒渣处理，完成后加少量精炼渣；
(3)炉外精练：在LF精炼时加专用精炼渣，控制精炼渣中CaO的质量百分含量为45％，电极加热升温、添加合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间为58min，出钢温度为1563℃；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间为18min；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动，钢水过热度控制在18～30℃，拉速为0.45m/min；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极棒表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为6～7kg/min；
(7)加热：钢锭的高温加热温度为1214～1230℃，保持时间8.3h；
(8)开坯：加热后的电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1133～1140℃，高温保持时间42min，轧制成材采用分段式控轧控冷措施(在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却)，终轧温度为740～805℃。
实施例2
本实施例的高碳铬电渣轴承钢，规格为
Figure GDA0003124931220000081
其制备方法具体如下：
(1)铁水预处理：铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣；
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度1620℃，出钢过程中向钢水中加入0.8kg/t的Al，出钢后进行扒渣处理，完成后加少量精炼渣；
(3)炉外精练：在LF精炼时加专用精炼渣，控制精炼渣中CaO的质量百分含量为45％，电极加热升温、添加合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间为58min，出钢温度为1560℃；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间为18min；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动；钢水过热度21～33℃，拉速为0.45m/min；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极棒表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为6.3kg/min；
(7)加热：电渣重熔钢锭的加热温度为1211～1230℃，高温扩散保持时间8.5h；
(8)开坯：加热后的电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1130～1151℃，高温保持时间41min，轧制成材采用分段式控轧控冷措施(在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却)，终轧温度为735～780℃。
实施例3
本实施例的高碳铬电渣轴承钢，规格为
Figure GDA0003124931220000091
其制备方法具体如下：
(1)铁水预处理：控制铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣；
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度1620℃，出钢过程中向钢水中加入0.8kg/t的Al，出钢后进行扒渣处理，完成后加少量精炼渣；
(3)炉外精练：在LF精炼时加专用精炼渣，控制精炼渣中CaO的质量百分含量为45％，电极加热升温、添加合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间为64min，出钢温度为1560℃；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间为18min；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动；钢水过热度22～35℃，拉速为0.45m/min；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极棒表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为7kg/min；
(7)加热：电渣重熔钢锭的加热温度为1210～1230℃，高温扩散保持时间8.5h；
(8)开坯：加热后的电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1130～1150℃，高温保持时间43min，轧制成材采用分段式控轧控冷措施(在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却)，终轧温度为750～800℃。
实施例4
本实施例的高碳铬电渣轴承钢，规格为
Figure GDA0003124931220000092
其制备方法具体如下：
(1)铁水预处理：铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣；
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度1610℃，出钢过程中向钢水中加入0.8kg/t的Al，出钢后进行扒渣处理，完成后加少量精炼渣；
(3)炉外精练：在LF精炼时加专用精炼渣，控制精炼渣中CaO的质量百分含量为45％，电极加热升温、添加合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间为55min，出钢温度为1560℃；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间为18min；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动；钢水过热度18～33℃，拉速为0.45m/min；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极棒表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为6.5kg/min；
(7)加热：电渣重熔钢锭的加热温度为1210～1230℃，高温扩散保持时间9.1h；
(8)开坯：加热后的电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1128～1150℃，高温保持时间50min，轧制成材采用分段式控轧控冷措施(在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却)，终轧温度为751～790℃。
实施例5
本实施例的高碳铬电渣轴承钢，规格为
Figure GDA0003124931220000101
其制备方法具体如下：
(1)铁水预处理：控制铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣；
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度1613℃，出钢过程中向钢水中加入0.8kg/t的Al，出钢后进行扒渣处理，完成后加少量精炼渣；
(3)炉外精练：在LF精炼时加专用精炼渣，控制精炼渣中CaO的质量百分含量为45％，电极加热升温、添加合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间为65min，出钢温度为1562℃；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间为18min；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动；钢水过热度18～30℃，拉速为0.45m/min；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极棒表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为6.3kg/min；
(7)加热：电渣重熔钢锭的加热温度为1100～1230℃，高温扩散保持时间8.5h；
(8)开坯：加热后的电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1130～1158℃，高温保持时间45min，轧制成材采用分段式控轧控冷措施(在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却)，终轧温度为745～800℃。
实施例6
本实施例的高碳铬电渣轴承钢，规格为
Figure GDA0003124931220000111
其制备方法具体如下：
(1)铁水预处理：控制铁水温度＞1350℃，经过KR铁水预处理后，控制终点硫的质量百分含量≤0.005％，处理前后需要去渣；
(2)转炉冶炼：转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度1625℃，出钢过程中向钢水中加入0.8kg/t的Al，出钢后进行扒渣处理，完成后加少量精炼渣；
(3)炉外精练：在LF精炼时加专用精炼渣，控制精炼渣中CaO的质量百分含量为45％，电极加热升温、添加合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间为62min，出钢温度为1561℃；
(4)真空脱气：采用RH真空脱气，全程氩气搅拌，66.7Pa以下保持时间为18min；
(5)连铸：连铸390mm圆坯，连铸过程中，钢包到中间包、中间包、中间包到结晶器全程氩气保护，结晶器控制液面波动，钢水过热度20～33℃，拉速为0.45m/min；
(6)电渣重熔：电渣重熔前去除自耗电极棒表面氧化铁皮，电渣重熔冶炼采用CaO和Al2O3渣系；电渣重熔全程采取氩气保护，熔速为6.4kg/min；
(7)加热：电渣重熔钢锭的加热温度为1214～1230℃，高温扩散保持时间8.6h；
(8)开坯：加热后的电渣重熔钢锭由初轧机轧制成240mm×240mm方坯；单道次压下变形量20～30％；
(9)轧制：钢坯的高温加热温度为1131～1160℃，高温保持时间46min，轧制成材采用分段式控轧控冷措施(在钢材轧制过程中分3～4次间歇式对钢材进行水箱穿水冷却)，终轧温度为747～792℃。
对比例1
对比例1(以下简称“例1”)采用传统工艺生产的
Figure GDA0003124931220000121
电渣轴承钢GCr15。与实施例1对比，生产工艺区别在于：
(1)电极母料生产：例1传统生产工艺无铁水预处理工艺技术，实施例1采取了铁水预处理，母料钢水纯净度更好。
(2)转炉或电炉冶炼电极母料：例1传统生产工艺转炉出钢不进行扒渣处理，实施例1采取了出钢扒渣处理技术。母料钢水纯净度更好。
(3)炉外精练：在LF精炼时精炼渣系控制有所不同。传统精炼渣的组成CaO(45～60wt％)、SiO2(20～30wt％，Al2O3为10～15wt％等，本发明精炼渣系Al2O3(25～45wt％)、SiO2(10～20wt％)等，有所不同。
(4)电渣重熔：电渣重熔冶炼采用渣系有所不同；例1传统电渣熔速更快一些；
(5)电渣重熔：例1传统工艺电渣重熔为常压裸露冶炼，实施例1采取了电渣重熔全程氩气保护；
(6)钢锭加热：例1传统生产工艺高温扩散保持时间5.1h，实施例1保持时间8.3h；
(7)钢材轧制：例1传统生产工艺有控轧控冷技术，终轧温度为752～820℃，实施例1轧制成材采用分段式控轧控冷措施，终轧温度为740～805℃。
钢材实物质量区别详见表3。
表3对比例1传统工艺生产钢材与本发明实施例1钢实物质量对比
Figure GDA0003124931220000131
对比例2
对比例2(以下简称“例2”)，采用传统工艺生产的
Figure GDA0003124931220000132
电渣轴承钢GCr15。与实施例1对比，生产工艺区别在于：
(1)电极母料生产：例2传统生产工艺无铁水预处理工艺技术，实施例1采取了铁水预处理，母料钢水纯净度更好。
(2)转炉或电炉冶炼电极母料：例2传统生产工艺转炉出钢不进行扒渣处理，实施例1采取了出钢扒渣处理技术。母料钢水纯净度更好。
(3)炉外精练：在LF精炼时精炼渣系控制有所不同，具体不同参见对比例1。
(4)电渣重熔：电渣重熔冶炼采用渣系有所不同；例2传统电渣熔速更快一些；
(5)电渣重熔：例2传统工艺电渣重熔为常压裸露冶炼，实施例1采取了电渣重熔全程氩气保护；
(6)钢锭加热：例2传统生产工艺高温扩散保持时间5.2h，实施例1保持时间8.3h；
(7)钢材轧制：例2传统生产工艺有控轧控冷技术，终轧温度为750～820℃，实施例1轧制成材采用分段式控轧控冷措施，终轧温度为740～805℃。
钢材实物质量区别详见表4。
表4对比例2传统工艺生产钢材与本发明实施例1钢实物质量对比
Figure GDA0003124931220000141
通过以上对比，可知，本发明通过采用合理的电渣重熔工艺措施、钢锭高温扩散、轧制大压下，钢材分段式控轧控冷等组合技术，有效的改善了钢材组织的均匀性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括依次进行的连铸圆坯、电渣重熔、加热、开坯、轧制的步骤；
所述电渣重熔的步骤中，采用CaO和Al2O3渣系；
所述开坯的步骤中，单道次压下变形量为20～30％；
所述轧制的步骤中，加热温度为1120～1180℃，保持时间为30～60min，终轧温度为730～850℃；
所述轧制的步骤中，分3～4次间歇式穿水冷却；
所述生产方法中，在所述连铸圆坯之前，还包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、真空脱气的步骤；
所述铁水预处理为KR铁水预处理，铁水温度高于1350℃；所述KR铁水预处理，处理前后需要去渣；
所述转炉冶炼时，转炉吹氧脱碳，控制终点碳的质量百分含量为0.15～0.80％，出钢温度为1600℃以上；出钢过程中向钢水中加入0.6kg/t以上的Al，出钢后需去除净钢包中的炉渣，完成后加少量精炼渣，精炼渣包括Al2O3、CaO、SiO2；
所述炉外精炼采用LF精炼，在LF精炼时加自制专用精炼渣，电极加热升温、添加低Ti的硅铁、铬铁、锰铁合金，控制钢水中Al的质量百分含量为0.035～0.070％，总精炼时间≥50min，出钢温度为1550～1600℃；所述自制专用精炼渣的组成按照质量百分比计，包括，Al2O3：25～45wt％、CaO：30～60wt％、SiO2：10～20wt％。
2.根据权利要求1所述的超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，其特征在于，所述连铸圆坯的步骤中，钢水过热度为15～45℃，拉速为0.4～0.6m/min。
3.根据权利要求1所述的超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，其特征在于，所述电渣重熔的步骤中，熔速为5～9kg/min。
4.根据权利要求1所述的超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，其特征在于，所述加热的步骤中，加热温度为1200～1240℃，保持时间为6h以上。
5.根据权利要求1所述的超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，其特征在于，所述真空脱气为RH真空脱气，66.7Pa以下保持时间大于15min。
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