[發明專利]一種高碳高合金軸承鋼大圓坯的生產方法

有效

• 申請號: 201710618704.9
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107457379B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 劉利;劉鵬;聞小德;刁峰;劉超群;呂安明;張慶;劉兵;吳明洋;鄭楠;郝廣鵬;陳樹振
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/18;B22D11/22;B22D11/115;C21C7/10
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;武玥

本發明提供一種高碳高合金軸承鋼大圓坯的生產方法，其包括：采用電爐無渣出鋼，出鋼后鋼包精煉爐精煉快速脫氧造渣，經過真空脫氣處理和破空后軟吹，得到夾雜物和氣體含量較低的高潔凈度的鋼水；將得到的鋼水通過吹氬保護澆入所述中間包，中間包內的鋼水液面上方加入堿性低碳覆蓋劑；通過整體式浸入水口，將所述中間包內的鋼水注入結晶器中，采用結晶器電磁攪拌，再加入結晶器保護渣，每8～10爐變一次渣線，形成中間包內含有鋼水的連鑄坯殼；控制連鑄坯殼的二冷強度，二次冷卻區的冷卻方式采用氣水霧化冷卻，將所述中間包內的鋼水冷卻，得到初步的連鑄大圓坯；采用多點連續矯直的方法對所述初步的連鑄大圓坯進行矯直，得到連鑄大圓坯。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金的技術領域，特別涉及一種高碳高合金軸承鋼大圓坯的生產方法。

背景技術

軸承鋼是一種合金含量較高、具有良好性能、應用最廣泛的特種用鋼，常用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈。

目前，有很多關于生產軸承鋼連鑄圓坯的專利文獻和專業文獻，公開了多種生產軸承鋼連鑄圓坯的生產工藝。但是，對于大斷面軸承鋼連鑄圓坯來說，往往由于鋼水純凈度差、冷卻強度及均勻性不合理、工藝參數不合適等因素，容易導致夾雜物、氣體含量高、成分和組織的均勻性差、中間裂紋、中心裂紋、中心縮孔、中心偏析等內部質量缺陷等問題，難以滿足產品的性能要求。

隨著該鋼種的連鑄圓坯斷面的直徑不斷增大，如圖2所示，生產過程及質量控制難度也隨之加大，出現了連鑄坯翹頭問題、鋼材緩冷不合適造成鑄坯橫向斷裂問題。

發明內容

本發明的目的在于，為解決對現有的軸承鋼大圓坯的生產方法存在上述問題，本發明提供了一種高碳高合金軸承鋼大圓坯的生產方法，所述方法用于穩定控制和提高高碳高合金軸承鋼大圓坯質量，該方法通過煉鋼提供高潔凈度鋼水，連鑄通過設定及優化工藝參數，消除圓坯內部質量問題，通過調整坯頭工藝參數解決翹頭問題，后續鑄坯經過退火解決橫向斷裂問題。

所述高碳高合金軸承鋼大圓坯的生產方法具體包括：

步驟1)采用電爐無渣出鋼，出鋼后鋼包精煉快速脫氧造渣，然后真空脫氣處理25-30min，破空后軟吹15-30min，得到夾雜物和氣體含量較低的高潔凈度的鋼水；

步驟2)鋼包和中間包之間采用大包長水口連接，大包長水口和鋼包滑動水口的縫隙處通入氬氣，將步驟1)中得到的高潔凈度鋼水通過吹氬保護澆入所述中間包，氬氣的流量控制在4～6Nm³/h，中間包內的鋼水液面上方加入堿性低碳覆蓋劑，其堿度為1.85～1.95，控制中間包內的鋼水的過熱度為15～30℃；通過控制低過熱度、穩定拉速、合理的比水量，來避免因澆注過熱度高而導致鋼水凝固時間長，溶質及雜質元素有足夠的時間從金屬液中析出、擴散和聚集，進而造成嚴重的宏觀偏析。同時實現連鑄大圓坯內部的鋼水凝固過程的徑向自補縮，改善甚至消除連鑄大圓坯內部縮孔疏松缺陷。所述中間包內設置穩流器和擋壩，使鋼水在所述中間包內獲得穩定流場，并且凈化鋼水。

步驟3)當所述中間包內的鋼水的容量達到10-20％時，通過整體式浸入水口，將所述中間包內的鋼水注入結晶器中，采用結晶器電磁攪拌，控制結晶器浸入水口插入鋼水液面的深度在90-130mm，根據生產節奏，每8～10爐變一次渣線，加入軸承專用的結晶器保護渣，形成中間包內含有鋼水的連鑄坯殼；通過結晶器的電磁攪拌技術，打碎樹枝晶，加速柱狀晶向等軸晶過度，擴大等軸晶區，分散凝固兩相區溶質元素聚集，減少中心偏析，改善凝固組織，減輕疏松。通過凝固末端輕壓下控制，使所述連鑄坯殼變形來補償兩相區凝固收縮量，達到連鑄坯殼的中心結構致密，以消除中心縮孔、疏松和偏析的作用；另外，采用保護澆注，防止鋼水二次氧化，避免連鑄大圓坯殼內部的質量缺陷。