一種GCr15軸承鋼小方坯的生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉的工藝技術領域，特別是涉及一種GCrl5軸承鋼小方坯的生 產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和社會的進步，軸承鋼等高附加值的產(chǎn)品需求越來越 大，這些產(chǎn)品對鋼中有害元素、夾雜物含量與種類都有非常嚴格的要求，
[0003] 軸承鋼主要用來制造滾動軸承的零件，它們在工作時承受著高的交變載荷，因此 滾動軸承鋼應具有高的硬度、耐磨性和疲勞強度，其中GCrl5是一種合金含量較少、具有良 好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。研宄表明，降低鋼中[0]含量可以大幅度提高軸承鋼 的疲勞壽命。因此目前仍將鋼中[0]含量控制在超低水平作為改善性能的重要手段。而軸 承鋼中夾雜物類型、尺寸和數(shù)量對產(chǎn)品的疲勞壽命有顯著的影響。
[0004] 目前生產(chǎn)GCrl5軸承鋼的冶煉工序主要為：轉爐工序，現(xiàn)有冶煉GCrl5軸承鋼的轉 爐工藝，終點拉碳多0. 09,終渣堿度> 3. 0 ;LF精煉工序，現(xiàn)有LF精煉工序終渣堿度5-7 ; VD工序，軟吹時間5min，但不采用破空后鎮(zhèn)靜；連鑄工序，結晶器電磁攪拌電流400A、頻率 2. 5Hz，并采用高拉速強冷工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是，在提高鋼水碳含量下，通過轉爐冶煉鋼水的溫度 及控制，使成品總氧量小于lOpprn，通過優(yōu)化轉爐冶煉、精煉和連鑄等工序，提出一種GCrl5 軸承鋼小方坯的生產(chǎn)方法。
[0006] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種GCrl5軸承鋼小方坯的 生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
[0007] (1)鐵水預處理：選用滿足要求的鐵水，進行鐵水預處理脫硫，要求入爐鐵水 [S] ^ 0. 02% ；
[0008] (2)頂?shù)讖痛缔D爐：采用雙渣法，前期合理調(diào)整槍位，采用450-500nm3/h大底吹攪 拌，保證爐渣的熔化情況良好，中后期采用250-300nm 3/h中等強度底吹，防止爐渣返干，終 點高拉碳和擋渣操作，碳含量控制在0. 1% -0. 3%，紅包出鋼，出鋼溫度1610-1640°C ;
[0009] (3) LF精煉：鋼水進站后，加脫氧劑，迅速給電造白渣，分兩批補加 CaO,視爐渣流 動性用鋁礬土調(diào)整；
[0010] ⑷VD真空脫氣：采用67Pa高真空處理時間15min，采用軟吹模式，真空處理后，取 鋼樣和渣樣，弱攪拌時間20-30min，嚴禁裸露鋼液面，真空處理結束，殘鋁含量要求Als > 0. 010%，鋼水出站前，鎮(zhèn)靜5分鐘，取渣樣，取鋼樣分析鋼中的N和T[0]，出站前不做Ca處 理；
[0011] (5)連鑄工序：控制鋼水過熱度不大于30 °C，1500-1505 °C澆注，中包溫度 < 1481°C，控制鋼中夾雜物，防止低過熱度澆鑄過程的水口結瘤，準確控制連鑄過程中間包 鋼水溫度穩(wěn)定；連鑄工序使用兩級電磁攪拌；弱冷低拉速澆鑄；澆注后期，嚴禁鋼包下渣；
[0012] (6)鑄坯加熱工序：保證充足的加熱時間及加熱溫度，保證鑄坯加熱均勻，碳化物 充分溶解；
[0013] (7)高壓水除鱗：利用高壓水的機械沖擊力來除去鑄坯表面的氧化鐵皮；
[0014] (8)軋制工序：控制進精軋溫度及吐絲溫度，確保晶粒細小，通條均勻；
[0015] (9)后處理：采用斯太爾摩生產(chǎn)線風冷，得到成品。
[0016] 所述步驟（2)中，終渣堿度2. 9-3. 4,終點鋼渣中鐵含量在13 %-18 %之間，擋渣塞 和擋渣錐聯(lián)合擋渣，嚴格控制鋼包內(nèi)下渣厚度< 50mm。
[0017] 所述步驟（2)中，控制鋼水中溶解氧[0]?，采用高拉碳，有效避免強脫氧劑鋁、碳 粉的加入量，增加合金收得率。
[0018] 所述步驟⑶中，終渣馬在7-9,終渣成分：CaO = 50-60%，SiO 2〈10 %，Al2O3 = 25-30%，MgO = 5-8%。
[0019] 所述步驟（3)中脫氧劑采用鋁粒、碳化硅、FeSi粉和電石中的一種。
[0020] 所述步驟（4)中軟吹時間在30min以上。
[0021] 所述步驟（5)中弱冷低拉速澆鑄，比水量為0. 65L/kg，拉速為I. 6m/min。
[0022] 所述步驟（5)中采用兩級電磁攪拌，結晶器電磁攪拌強度350A、2HZ;末端電磁攪 拌強度 500A、12HZ。
[0023] 所述步驟（6)中鑄坯加熱工序，加熱爐加熱段溫度：1140-1160°C，均熱段溫度： 1220-1250 °C，出鋼溫度：1080-1100 °C ;加熱段加熱時間：70-100min，均熱段加熱時間 70-100min〇
[0024] 所述步驟（8)中進精軋溫度控制在890-900°C，吐絲溫度控制在810-820°C。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是：通過對冶煉及軋制過程中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行嚴格控制，從而 提出了一套更為合理的生產(chǎn)GCrl5軸承鋼小方坯的工藝路線。經(jīng)過小批量研制以及批量試 制，方坯實物質量達到設計要求，化學成分控制比較理想，低倍組織良好，夾雜物含量較低， 盤條金相組織正常，碳化物級別較低。均滿足國標GB/T18254-2002《高碳鉻軸承鋼》及下 游客戶要求。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明：
[0027] 本發(fā)明的GCrl5軸承鋼小方坯的生產(chǎn)方法，工藝流程為鐵水預處理一120t頂?shù)讖?吹轉爐一LF - VD - 150mmX 150mm小方還連鑄機（帶組合式二段電磁攪拌工藝）一高線 鑄坯加熱一高壓水除鱗一軋制一控冷，包括如下步驟：
[0028] (1)鐵水預處理：選用滿足要求的鐵水，進行鐵水預處理脫硫，要求入爐鐵水 [S] ^ 0. 02% ；
[0029] (2)頂?shù)讖痛缔D爐：采用雙渣法，前期合理調(diào)整槍位，采用450-500nm3/h大底吹攪 拌，保證爐渣的熔化情況良好，中后期采用250-300nm 3/h中等強度底吹，防止爐渣返干，終 點高拉碳和擋渣操作，碳含量控制在0. 1% -0. 3%，紅包出鋼，出鋼溫度1610-1640°C ;
[0030] (3) LF精煉：鋼水進站后，加脫氧劑，迅速給電造白渣，分兩批補加 CaO,視爐渣流 動性用鋁礬土調(diào)整；
[0031] (4)VD真空脫氣：采用67Pa高真空處理時間15min，采用軟吹模式，真空處理后，取 鋼樣和渣樣，弱攪拌時間20-30min，嚴禁裸露鋼液面，真空處理結束，殘鋁含量要求Als > 0. 010%，鋼水出站前，鎮(zhèn)靜5分鐘，取渣樣，取鋼樣分析鋼中的N和T[0]，出站前不做Ca處 理；
[0032] (5)連鑄工序：控制鋼水過熱度不大于30 °C，1500-1505 °C澆注，中包溫度 < 1481°C，控制鋼中夾雜物，防止低過熱度澆鑄過程的水口結瘤，準確控制連鑄過程中間包 鋼水溫度穩(wěn)定；連鑄工序使用兩級電磁攪拌；弱冷低拉速澆鑄；澆注后期，嚴禁鋼包下渣；
[0033] (6)鑄坯加熱工序：保證充足的加熱時間及加熱溫度，保證鑄坯加熱均勻，碳化物 充分溶解；
[0034] (7)高壓水除鱗：利用高壓水的機械沖擊力來除去鑄坯表面的氧化鐵皮；
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