[發明專利]一種直徑≤10mm滿足大減面率熱軋直拉的高碳鉻軸承鋼線材及其生產方法

有效

• 申請號: 202110223594.2
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113083936B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 官躍輝;張林;陸長河;李炫均;張劍鋒;孫逢源;陳海燕;許曉紅;白云;李鋒;尹青
• 申請（專利權）人: 江陰興澄合金材料有限公司;江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: B21C37/04
• 分類號: B21C37/04;B21B1/16;C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/18
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發明涉及一種直徑≤10mm滿足大減面率熱軋直拉的高碳鉻軸承鋼線材及其生產方法，生產流程：KR鐵水處理—轉爐冶煉—LF精煉—RH精煉—連鑄大方坯—初軋開坯—加熱—控制軋制—緩冷。通過使用大壓縮比開坯，控制母材坯料的心部性能，在獲得優質母材坯料的情況下，再通過高線速(速度約為：90～110m/s)控軋控冷的連續生產工藝，使得熱軋態軸承鋼線材獲得預球化組織、線材的抗拉強度為1150～1300MPa、斷面收縮率25～45％，碳化物網狀≤2.0級，最終低強度、高塑性且網狀碳化物明顯改善的軸承鋼線材可以直接進行(≥60％)大減面率拉拔，且縮短后道球化退火時間，節能環保、提高滾動體使用壽命及產生大量的經濟與社會效益。

技術領域

本發明屬于合金鋼線材的生產方法，具體涉及一種高碳鉻軸承鋼線材的生產方法。

背景技術

高碳鉻軸承鋼是軸承鋼中運用最廣泛的一種，是制造軸承和軸承零件的最常用鋼種。軸承鋼由于其碳含量高屬過共析鋼，按目前正常軋制工藝生產熱軋線材通常具有高的強度約在1300MPa～1500MPa，低塑性斷面收縮僅有5％～10％，無法適應大減面率的拉拔，且組織都為網狀碳化物及片狀珠光體，變形抗力大，所以軸承鋼熱軋線材在進行后續的塑性加工都需要先球化退火處理以軟化材料。軸承鋼碳化物網狀是沿奧氏體晶粒邊界析出的呈網狀分布的過剩二次碳化物，網狀碳化物的存在降低了金屬基體的結合力，增加了鋼的脆性，降低了軸承鋼的機械性能，縮短了軸承鋼的使用壽命，因此必須嚴格控制軸承鋼的網狀碳化物。

目前研究人員對于軸承鋼熱軋線材的網狀碳化物控制較多，但基本都是針對φ規格大于10mm以上的產品，且控制都僅限于金相，未有使用電鏡掃描微觀研究碳化物網狀改善的；而開發熱軋材可直接進行拉拔并縮短后道球化退火時間服務于后道工序的研究也非常少。

專利申請號CN01113948.X公開的直接拉拔用高碳鉻軸承鋼線材及制造方法，其生產工藝為電爐、模鑄生產坯料，生產的軸承鋼線材氮含量高，按其工藝生產的線材強度大于1350MPa，組織為片狀珠光體和索氏體，在后道拉拔時極易造成拉絲硬化系數高，大減面率拉拔時速度慢且易斷絲，采用的模鑄生產坯料的方式存在污染嚴重、生產效率低的缺陷，已經逐漸不適應行業發展的清潔生產要求。

專利申請號200910062664.X公開的一種降低軸承鋼盤條碳化物網狀級別的方法，終軋溫度控制在920～990℃，吐絲溫度控制在760～820℃，后采用風冷控制盤條冷卻，改工藝雖然能控制碳化物網狀，但無法達到組織預球化，降低熱軋線材塑性和強度，不便于后續拉拔和球化工藝的成本降低。

連鑄生產坯料代替模鑄生產坯料成本更低，生產過程的污染和能耗也更低，連鑄逐步代替傳統依賴模鑄生產的方法已是大勢所趨，同時考慮到產品的全流程及后續加工所帶來的整體效益也是勢在必然，為此研究一種更經濟環保又能有利于后道加工的低強度高塑性優網狀的軸承鋼線材的生產工藝很有必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低強度高塑性且網狀碳化物好的高碳鉻軸承鋼線材及其生產方法，線材的性能可以用于直接拉拔，且后道的球化退火時間也能夠得以縮短。包含線材生產、線材拉拔、球化退火在內的整個過程的效率得以提高，生產成本、產品品質也獲得了提高。

采用該方法生產的高碳鉻軸承鋼線材的網狀＜2.0級(按照GB/T18254評價)，產品熱軋后可直接進行拉拔，不再需要先退火再拉拔，產品的減面率可達60％以上，產品的使用壽命得以延長，提高了軸承鋼熱軋線材的競爭力。

本發明所采用的技術方案為：一種直徑≤10mm滿足大減面率熱軋直拉的高碳鉻軸承鋼線材的制造工藝，流程：KR鐵水處理—轉爐冶煉—LF精煉—RH精煉—連鑄大方坯—初軋開坯—加熱—控制軋制—緩冷。具體步驟如下：