[發明專利]一種軸承鋼盤條的生產方法

在審

• 申請號: 202010631084.4
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111926163A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王偉;胡黎寧;田新中;董慶;張旭;趙昊乾;逯志方;李龍;呂海瑤;趙立華;秦樹超;霍立國
• 申請（專利權）人: 邢臺鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C21D8/06
• 分類號: C21D8/06;C21D1/74;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/40;C22C38/42;C22C38/44
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

一種軸承鋼盤條的生產方法，屬于軸承鋼熱軋線材領域。其生產工藝流程為大方坯高溫擴散加熱、開坯、熱軋坯修磨、鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻，所述鋼坯加熱工序，在加熱爐內加熱，首先將鋼坯升溫至840－860℃，升溫時間≤70min；然后將鋼坯升溫至1050～1080℃，升溫時間15－25min；鋼坯在加熱爐內總加熱時間為1.2～1.5小時，加熱爐內采用弱氧化氣氛，爐內殘氧量≤2%，加熱爐采用微正壓控制，爐內壓力5～40Pa，控制軋制工序，進精軋溫度900～920℃，吐絲溫度780～810℃，控制冷卻工序，吐絲后使盤條快速冷卻至650－700℃，再緩冷。成品盤條總脫碳層厚度≤0.8%D，無全脫碳層。

技術領域

本發明屬于軸承鋼熱軋線材領域，涉及一種軸承鋼盤條的生產方法。

背景技術

軸承工業是重要的基礎工業之一，是一個國家工業技術水平的重要標志。軸承鋼要求材料有高的接觸疲勞強度、硬度和純凈度，并且有良好的耐磨性、組織穩定性和沖擊韌性。軸承鋼表面脫碳是重要指標之一，如果脫碳嚴重，將引起軸承表面出現軟點，會導致早期疲勞失效的發生。為避免脫碳嚴重，軸承鋼生產廠家一般在高溫擴散后，對鋼坯進行修磨或火焰清理，來消除掉嚴重的脫碳層，但這造成生產成本的大幅增加。滾動體生產企業為了消除軟點，也只能增加研磨量，造成生產成本高、生產效率低下。因此，如何通過軸承鋼生產工藝來優化軸承鋼脫碳，同時并不顯著的增加生產成本，就顯得非常必要。

目前市場上有二火軸承鋼和一火軸承鋼，二火軸承鋼又稱二火材軸承鋼，即進行高溫擴散來降低偏析的中高端軸承鋼；一火軸承鋼即連鑄后不經過高溫擴散直接軋制成盤條，這種軸承鋼無法有效的控制碳化物液析、帶狀等指標，是一種低端軸承鋼。

二火軸承鋼盤條生產過程中造成脫碳的環節有：①連鑄坯生產出來后，高溫冷卻過程導致脫碳；②連鑄坯放置于擴散爐中重新加熱，進行高溫擴散過程導致脫碳；③高溫擴散后的連鑄坯冷卻過程中造成脫碳；④鋼坯放置于軋鋼加熱爐中重新加熱導致脫碳；⑤軋制成產品后冷卻過程中導致脫碳。如何通過工藝控制減少這幾個環節的脫碳，而不增加嚴重提高成本的火焰清理、面部全修磨、涂料等工序，是軸承鋼盤條生產中需要解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種軸承鋼盤條的生產方法，通過工藝控制減少軸承鋼線材表面脫碳、獲得良好脫碳層。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：生產工藝流程為大方坯高溫擴散加熱、開坯、熱軋坯修磨、鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻，其特征在于，所述鋼坯加熱工序，軸承鋼鋼坯在加熱爐內進行加熱，加熱過程首先將鋼坯升溫至840－860℃，升溫時間≤70min；然后將鋼坯升溫至1050～1080℃，升溫時間15－25min；鋼坯在加熱爐內的總加熱時間為1.2～1.5小時，加熱爐內采用弱氧化氣氛，調整空燃比使爐內殘氧量≤2%，加熱爐采用微正壓控制，爐內壓力5～40Pa。

GCr15鋼的Ac1溫度為760℃，Acm溫度為900℃，因此在760～900℃之間的兩相區保溫會導致出現全脫碳層；900℃以上溫度多出現半脫碳層；超過1100℃以上將由于溫度過高而出現大量脫碳（包括全脫碳層與半脫碳層）。采用熱軋坯樣塊（經過銑磨，表面無脫碳）在不同溫度下保溫加熱60min后脫碳情況進行了實驗，附圖1－3為試驗結果照片。GCr15軋制成盤條后，需要經過球化退火，再冷鐓成軸承零件，而全脫碳層的存在會導致球化退火后出現顯著的鐵素體層，嚴重影響軸承零件的疲勞壽命。因此，軸承鋼盤條在軋制過程中的脫碳控制，主要有2個方面：一是控制總脫碳深度，避免加熱溫度過高、時間過長導致總脫碳嚴重；二是控制全脫碳深度，避免出現顯著的全脫碳，導致最終零件容易疲勞失效。