一种一火高碳铬轴承钢热轧盘条及其生产方法与流程

[0001]
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：

[0002]
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。
[0003]
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。


技术实现要素：

[0004]
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。
[0005]
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。
[0006]
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。
[0007]
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。
[0008]
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。
[0009]
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。
[0010]
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。
[0011]
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。
[0012]
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。
[0013]
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。
[0014]
进一步的，所述吐丝工序，吐丝温度控制在820-870℃。
[0015]
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。
[0016]
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。
[0017]
本发明所产生的有益效果包括：
[0018]
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
[0019]
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。
[0020]
实施例1
[0021]
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。
[0022]
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。
[0023]
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。
[0024]
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。
[0025]
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。
[0026]
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。
[0027]
7.热轧盘条在35吨打包压力下，双道次打包。
[0028]
实施例2
[0029]
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。
[0030]
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。
[0031]
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。
[0032]
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。
[0033]
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。
[0034]
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。
[0035]
7.热轧盘条在30吨打包压力下，双道次打包。
[0036]
实施例3
[0037]
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。
[0038]
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。
[0039]
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。
[0040]
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。
[0041]
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。
[0042]
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。
[0043]
7.热轧盘条在26吨打包压力下，双道次打包。
[0044]
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。
[0045]
实施例1中性能检测
[0046]
表1 ti含量
[0047]
ti含量/ppm所占比≤30100％≤2097.9％
[0048]
表2 o元素含量
[0049]
o含量/ppm所占比≤9100％≤686.3％
[0050]
表3 脱碳层厚度
[0051]
脱碳层/mm所占比≤0.0594.5％
[0052]
表4 碳化物均匀性
[0053]
[0054][0055]
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。
[0056]
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。

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