[发明专利]一种GCr15轴承钢盘条网状碳化物控制方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工艺技术领域，尤其涉及一种GCr15轴承钢盘条网状碳化物控制方法。

背景技术

高品质轴承钢盘条需要有良好的服役疲劳寿命，这就要求尽量消除盘条组织中的网状碳化物，或者使盘条组织中的网状碳化物尽量轻微。盘条组织中较为严重的网状碳化物在轴承钢盘条球化退火过程不易消除，制成轴承后，在轴承服役过程中，易于在网状碳化物处最先形成裂纹，从而降低轴承的疲劳寿命。

武汉钢铁(集团)公司题为“降低轴承钢盘条碳化物网状级别的方法”的发明专利内容为：首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，在1030～1130℃的温度下进行粗轧、中轧和预精轧处理，使轧件的累计延伸率n1＝65～120倍；其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在10～40℃/s，冷却时间控制在0.8～2.2s；然后对轧件进行4～10道次精轧处理，开轧温度控制在900～950℃，终轧温度控制在920～990℃；再对轧件进行水冷处理，冷却速度控制在50～350℃/s，吐丝温度控制在760～820℃，制成散卷；最后对散卷进行风冷处理，风冷速度控制在2～10℃/s，散卷出风冷辊道的集卷温度控制在330～450℃，置于环境空气中冷却至常温。采用本方法生产出的产品有95％的碳化物网状级别≤1.0级，平均级别为0.95级，可增加钢的耐磨性和使用寿命。

上述轴承钢采用低温吐丝抑制网状碳化物析出的方法，低温吐丝加大了精轧机或双模块以及吐丝管的损耗，不利于降低生产成本。

发明内容

本发明提供一种GCr15轴承钢盘条网状碳化物控制方法，其目的在于控制盘条网状碳化物组织评级达到不大于1.0级，从而提高轴承钢盘条的加工性能。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种GCr15轴承钢盘条网状碳化物控制方法，在连铸工序采用大方坯连铸结合电磁搅拌，减轻连铸坯偏析；在连轧工序采用高温扩散退火工艺，进一步降低连轧坯偏析；在线材轧制工序，改变传统的风冷工艺，采用水冷工艺加快盘条冷却速度。其具体控制方法为：

1、连轧：连轧工序钢坯均热温度在1200-1250℃，总在炉时间由普通工艺的3-5小时，延长到10-14小时，达到钢坯高温扩散降低元素偏析的目的，为最终降低盘条的网状碳化物组织级别创造条件。连轧工序钢坯加热温度低于1200℃，时间少于10小时，钢坯高温扩散效果差，达不到降低钢坯元素偏析的目的；钢坯加热温度高于1250℃，时间长于14小时，会出现钢坯过烧现象，导致钢坯质量严重恶化。连轧工序轧件终轧温度不低于950℃，防止连轧坯表面出现轧制裂纹。

2、线材轧制：钢坯在线材厂经过加热后轧制成盘条。盘条吐丝温度控制在880-930℃。盘条吐丝温度过低，精轧机负荷重，轧辊磨损严重，且不利于生产顺行；盘条吐丝温度过高，其组织晶粒度粗大，不利于提高盘条力学性能；吐丝温度过高也会导致盘条氧化铁皮厚，降低用户的金属收得率。盘条吐丝后快速进入沸腾的热水中进行冷却，防止盘条直接进入冷水中快速冷却，出现马氏体组织。盘条水冷冷却速度控制在15-40℃/s，水冷冷却时间控制在10-50s。过低的冷却速度和较短的冷却时间达不到抑制盘条网状碳化物析出的目的。过高的冷却速度和较长的冷却时间，会导致盘条出现马氏体等过冷组织，不利于盘条的后续加工。盘条冷却后继续在风冷辊道上冷却，盘条集卷温度控制在200-400℃。

本发明的有益效果为：

本发明控制方法，在生产中应用后可使GCr15轴承钢盘条网状碳化物组织评级由不大于2.0级降低到0.6级，从而提高轴承钢盘条的加工性能，有利于延长轴承的疲劳寿命。

具体实施方式

本发明GCr15轴承钢盘条网状碳化物控制方法，连铸大方坯断面尺寸为280×380mm，在连铸工序采用结晶器末端和凝固末端电磁搅拌，减轻连铸坯偏析，利用较大的电流强度和低的搅拌频率提高电磁搅拌效果；在连轧工序采用高温扩散退火工艺，进一步降低连轧坯偏析；在线材轧制工序，改变传统的风冷工艺，采用水冷工艺加快盘条冷却速度。

实施例与对比例工艺参数和网状碳化物控制效果见下表：

实施例、对比例工艺参数和网状碳化物控制效果

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