[發明專利]一種改善高碳鉻軸承鋼低倍質量及偏析指數的控制方法

有效

• 申請號: 202011187237.7
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112410650B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 王海達;李超;邢筱麟;郭鑫;王興華;劉慶強
• 申請（專利權）人: 建龍北滿特殊鋼有限責任公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C7/076;C21C7/06;C21C7/10;C21C7/072;B22D11/16;B22D11/115;B22D11/12;B22D11/22
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

本發明涉及一種改善高碳鉻軸承鋼低倍質量及偏析指數的控制方法，屬于冶金生產技術領域。為解決現有高碳鉻軸承鋼鑄坯組織質量低、偏析程度高的問題，本發明提供了一種改善高碳鉻軸承鋼低倍質量及偏析指數的控制方法，在冶煉初煉階段采用高拉碳終點控制，出鋼C含量不小于0.35％；出鋼一次性加入鋁錠完成沉淀深脫氧；精煉階段控制白渣保持時間、真空環流時間、氬氣軟吹時間；連鑄階段采用低過熱高拉速方式、二冷采用弱冷模式、首攪參數M?MES為150A/2Hz，末攪參數F?MES為400A/18Hz；輕壓下參數采用3/4/3總壓下量為10mm。本發明控制方法提高了鋼水的純凈度和成分均勻性，改善了鑄坯低倍質量與中心偏析指數。

技術領域

本發明屬于軸承鋼冶金生產技術領域，尤其涉及一種改善高碳鉻軸承鋼低倍質量及偏析指數的控制方法。

背景技術

高碳鉻軸承鋼是特殊鋼生產領域的主要產品之一，同時也是特殊鋼中最著名、最為典型的代表鋼種之一。高碳鉻軸承鋼其主要化學成分為C0.95～1.05％、Si0.15～0.35％、Mn0.25～045％、Cr1.40～1.65％，屬于典型高碳鋼，在軸承系列產品中約占80％的產量。由于高碳鉻軸承鋼產量最多、質量要求最嚴格、檢驗項目最多，已經成為生產難度較大鋼種之一。

高碳鉻軸承鋼生產過程中不僅對夾雜物、殘余元素有較高的要求，對鑄坯內部質量、偏析質量也有較高的要求。高碳鉻軸承鋼屬于過共析鋼，在高碳鉻軸承鋼使用過程中，軸承鋼碳化物偏析容易導致材料疲勞壽命急劇下降的現象。斷裂機理顯示了軸承早期損壞失效的原因，當軸承鋼微觀組織存在碳化物帶，材料的抗磨損能力將會顯著下降。然而由于凝固過程自然選分結晶的原因，所有的軸承鋼在其微觀組織中都存在碳化物偏析現象，如何通過提高鑄坯組織的均勻性及降低偏析程度來改善軸承鋼的耐磨性及延長其疲勞壽命是高碳鉻軸承鋼冶金生產過程中亟待解決的問題。

發明內容

為解決現有高碳鉻軸承鋼鑄坯組織質量低、偏析程度高的問題，本發明提供了一種改善高碳鉻軸承鋼低倍質量及偏析指數的控制方法。

本發明的技術方案：

一種改善高碳鉻軸承鋼低倍質量及偏析指數的控制方法，包括冶煉工藝控制方法和連鑄工藝控制方法，冶煉初煉階段采用高拉碳終點控制，出鋼C含量不小于0.35％；出鋼過程中根據終點C成分一次性加入鋁錠完成沉淀深脫氧，為精煉階段創造有利的凈化鋼水時間；精煉階段控制白渣保持時間不低于30min，真空環流時間為20min，氬氣軟吹時間不低于30min；連鑄階段采用低過熱高拉速方式，過熱度控制為25～35℃，拉速為0.57m/min；二冷采用弱冷模式，二冷水分配比為38/38/24，結晶器冷卻水流量為2450L/min；結晶器電磁攪拌參數：首攪參數M-MES為150A/2Hz，末攪參數F-MES為400A/18Hz；輕壓下參數采用3/4/3總壓下量為10mm。

進一步的，所述冶煉初煉階段的出鋼溫度不低于1600℃。

進一步的，所述精煉階段真空環流期間氬氣流量為1800-2000L/h，軟吹階段氬氣流量根據精煉渣渣層厚度調整，保證渣面微動防止鋼水裸露造成二次氧化。

進一步的，所述精煉階段真空環流和氬氣軟吹的整體時間保證在55～60min。

進一步的，所述連鑄階段采用5機5流250mm×280mm矩形方坯。

進一步的，所述連鑄階段澆注過程大包水口采用雙氬氣套環保護澆注，保護氬氣流量為20～40L/h。

進一步的，連鑄階段開始澆注前對烘烤后的中間包進行吹氬，減少中間包內殘余氧含量，結晶器液面波動控制在±3mm。

進一步的，所述連鑄階段液相線溫度為1454℃。

進一步的，所述連鑄階段結晶器末攪時正攪25s，停5s，反攪25s，停5s。

進一步的，所述連鑄階段澆注過程中保證澆注溫差控制在5℃以內。