[發明專利]低碳化物網狀級別GCr15軸承圓鋼的生產方法

有效

• 申請號: 201811184560.1
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109266826B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 李雙居;趙瑞華;李秀查;郭曉霞;席軍良;戴觀文;胡云生;華祺年;秦曉光;王昊;張志旺;周玉鵬
• 申請（專利權）人: 石家莊鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C21D9/00;B21B37/74
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 陳麗

本發明公開了一種低碳化物網狀級別GCr15軸承圓鋼的生產方法，其方法工藝為：（1）連鑄坯入爐加熱，加熱過程中在1200℃及以上高溫段加熱時間為5～7h；然后將連鑄坯軋制成壓縮比≥4.5的開方坯；（2）所述開方坯入爐加熱，加熱過程中在1200℃及以上高溫段加熱時間為2～3h；然后軋制成圓鋼；（3）所述圓鋼軋后進行快速冷卻，冷卻后返紅最高溫度≤550℃。本方法將連鑄坯軋制成開方坯，消除鑄坯中心缺陷；采用兩次加熱工藝以保證碳化物充分熔解、擴散；通過快速冷卻以抑制網狀碳化物的析出；從而達到有效地降低碳化物網狀級別的目的；具有工藝簡單、效果好的特點，能有效地降低產品碳化物網狀級別，提升產品質量、提高所制成的軸承的壽命。

技術領域

本發明涉及一種圓鋼的生產方法，尤其是一種低碳化物網狀級別GCr15軸承圓鋼的生產方法。

背景技術

軸承是機械設備中一種舉足輕重的零部件，它的主要功能是支撐旋轉軸或其它運動體，引導轉動或移動運動并承受由軸或軸上零件傳遞而來的載荷。軸承在國際上素有“工業的心臟”的說法，是機械設備必不可少的“關節”， 在國民經濟建設中發揮了重要作用。

軸承滾動體和套圈滾道之間的接觸面積很小，使得接觸壓應力可高達3000～5000MPa，循環力次數每分鐘可達數萬次，因此軸承的工作條件極其苛刻。滾珠在轉動時還受到離心力引起的附加載荷，它隨轉數增加而加大；同時，軸承滾珠和內外套圈之間還會產生滑動摩擦。因此，作為制造軸承的材料，軸承鋼的機械性能必須達到極高的水平，才能滿足工業制造的要求。軸承鋼是特殊鋼中最具代表性的鋼種，其質量很大程度上決定了機械產品的精度、性能、壽命與運行的可靠性，軸承鋼的質量水平也成為一個國家鋼鐵冶煉水平的標志之一。

GCr15軸承鋼屬于過共析鋼，碳含量較高，在熱加工生產過程中如果相關工藝控制不當，則冷卻過程中碳化物開始從奧氏體中析出并沿奧氏體晶界長大，最終往往在奧氏體邊界形成網狀碳化物，影響鋼的性能。隨著網狀碳化物級別的升高，熱處理后鋼的脆性提高，沖擊韌性、抗拉強度和抗彎強度顯著下降，接觸疲勞強度也會顯著降低。相關研究表明，網狀碳化物升高1級，可使軸承壽命降低三分之一。

目前《GB/T18254-2016高碳鉻軸承鋼》標準中對網狀級別有明確規定。熱軋態交貨的軸承鋼網狀級別比較松，φ60mm及以下規格球化退火態交貨的軸承鋼，其網狀要求不大于2.5級，要求相對比較嚴格。

目前國內生產軸承鋼的大型鋼鐵企業，均采用弧形連鑄機生產連鑄坯，其鑄坯中心部位都存在疏松、縮孔等連鑄缺陷，鑄坯加熱過程中其中心部位碳化物不能充分的熔解、擴散，軋制成圓鋼（規格≤φ30mm）后其中心部位的碳化物網狀容易超標。因此很有必要開發一種新的生產工藝制度，使軸承鋼中心部位的網狀滿足國家標準要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種效果好的低碳化物網狀級別GCr15軸承圓鋼的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

（1）連鑄坯入爐加熱，加熱過程中在1200℃及以上高溫段加熱時間為5～7h；然后將連鑄坯軋制成壓縮比≥4.5的開方坯；

（2）所述開方坯入爐加熱，加熱過程中在1200℃及以上高溫段加熱時間為2～3h；然后軋制成圓鋼；

（3）所述圓鋼軋后進行快速冷卻，冷卻后返紅最高溫度≤550℃。

本發明所述步驟（1）中，連鑄坯的入爐溫度為500～550℃。

本發明所述步驟（2）中，開方坯空冷后入爐。所述步驟（2）中，軋制圓鋼的壓縮比≥30。所述步驟（2）中，圓鋼的終軋溫度控制在900～950℃。