[發明專利]一種大規格風電軸承滾動體用鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 202110546516.6
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN114134403B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 李文彬;羅元東;李鋒;許曉紅;白云;尹青;陳敏
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/60;B23P15/14;C22C33/04
• 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

1.一種大規格風電軸承滾動體用鋼的生產方法，其特征在于：所述鋼的微觀結構為鐵素體和粒柱狀珠光體；按照碳化物顯微檢測SEP 1520法，碳化物CN5≤5.3，CZ6≤6.1，CZ7≤7.4，球化碳化物組織達到2.2級；按照ASTM E381對鋼材低倍組織評級，低倍組織滿足：C≤2、R≤2、S≤2，并且不出現縮孔、裂紋及皮下氣泡；

該方法包括如下步驟：

（1）鋼水冶煉：鋼水的目標元素成分滿足國標GB/T18254中GCr15SiMn，并在此基礎上對有害元素進一步限定： S≤0.010%，P≤0.010%，Ti≤0.0013%，O≤0.0005%，As≤0.01%，Sn≤0.01%，Sb≤0.005%，Pb≤0.0015%，余量為Fe及不可避免的雜質；

（2）連鑄：采用大斷面方型連鑄坯，成材壓縮比大于20，提高鑄坯凝固組織致密度，控制鑄坯中心疏松和縮孔；連鑄采用低過熱度澆注：連鑄低過熱度控制在△T≤30℃，改善組織的偏析及均勻度；

（3）加熱開坯：連鑄坯熱送至軋鋼加熱爐進行加熱，在中性或弱氧化性氣氛的加熱爐內加熱至1100℃-1250℃，總加熱時間≥12h，出爐后坯料經高壓水除磷，然后去除鋼材表面缺陷，再通過往復式兩輥粗軋機將390mm×510mm以上規格的連鑄坯實施7道次大壓下軋制：第1道次對寬面面壓下75～85mm，將坯料翻轉90°對窄面面壓下，第2道次壓下量70～80mm，第3道次壓下量15～25mm，再將坯料翻轉90°對另一寬面面壓下，第4道次壓下量80～90mm，第5道次壓下量20～30mm，最后再將坯料翻轉90°對另一窄面面壓下，第6道次壓下量90～100mm，第7道次壓下量20～30mm，軋制成320mm×320mm～340mm×340mm的粗軋坯，使邊緣至中心組織更加致密，彌補連鑄坯的內部缺陷；

所述粗軋坯再經粗軋機開坯成200mm×200mm～300mm×300mm的中間坯，切除中間坯兩端各100mm～200mm的端頭，下線入緩冷坑進行緩冷；

（4）連軋：緩冷后中間坯料再次進入加熱爐加熱至1050℃-1200℃，總加熱時間≥2.5h，出爐后的方坯料經高壓水除磷后進入粗軋-中軋-精軋機組，坯料受到輥道的不斷擠壓產生塑性變形，鋼中組織由邊緣向中心移動，軋制規格φ30mm-110mm的圓棒材，總壓縮比＞20，圓棒材鋸切端部，下線進行堆冷；

（5）球化退火：軋制圓棒材堆冷出坑溫度≤200℃，將軋制圓棒材裝入球化退火爐，隨爐升溫至820℃-830℃，并在此溫度保溫45min-60min，使鋼材充分奧氏體化，隨后在15min內快速將圓棒轉入另外一臺爐溫在710℃-720℃的爐內進行保溫3.5h-4.0h，在此溫度、時間內鋼材中的奧氏體晶粒內形成大量均勻彌散的滲碳體晶核，以此同時奧氏體貧碳處形成鐵素體，從而在此過程形成細小彌散的粒狀珠光體；圓棒材再隨爐緩慢降溫至640℃-650℃，降溫時間≥12h，使鋼材中的片狀珠光體充分彌散得到粒柱狀珠光體，最后，鋼材出爐在空氣中自然冷卻；

（6）精整；

（7）車光：去除鋼材表面微小缺陷，制得目標棒材成品；

（8）表面及內部采用100%無損檢測，檢驗合格成為合格品。

2. 根據權利要求1所述的大規格風電軸承滾動體用鋼的生產方法，其特征在于：產品的微觀夾雜物按照GB/T 10561 A法檢驗，非金屬夾雜物滿足：A類細系≤1.5；A類粗系≤1.0；B類細系≤1.0；B類粗系 ≤0.5；C類細系 = 0；C類粗系 = 0；D類細系≤1.0；D類粗系≤0.5；Ds類≤1.0；

宏觀缺陷按SEP 1927水浸高頻探傷方法檢驗，采用5級靈敏度檢測，檢測總體積≥5dm³，宏觀夾雜物達到零缺陷。

3. 根據權利要求1所述的大規格風電軸承滾動體用鋼的生產方法，其特征在于：產品的元素成分在國標GB/T18254中GCr15SiMn基礎上對有害元素進行設計： S≤0.010%，P≤0.010%，Ti≤0.0013%，O≤0.0005%，As≤0.01%，Sn≤0.01%，Sb≤0.005%，Pb≤0.0015%，其他元素滿足國標GB/T18254中GCr15SiMn，余量為Fe及不可避免的雜質。