[发明专利]一种高速动车组用渗碳轴承钢制造方法

权利要求书

1.一种高速动车组用渗碳轴承钢制造方法，其特征在于：所述渗碳轴承钢化学成分的重量百分配比为：碳：0.20%～0.22%，锰：0.55%～0.65%，硅：0.30%～0.36%，磷不大于0.005%，硫不大于0.001%，铬：0.47%～0.53%，钼：0.24%～0.26%，镍：1.77%～1.83%，钒小于0.05%，铌：0.02%～0.03%，铜小于0.10%，钛不大于0.002%，钙不大于0.0005%，氧不大于0.0007%，氢不大于0.0001%，锡不大于0.01%，砷不大于0.005%，锑不大于0.004%，铅不大于0.001%，氮不大于0.0010%，铝不大于0.03%；

所述制造方法采用高纯工业纯铁、纯金属料生产轴承钢；采用真空感应+真空自耗冶炼工艺生产轴承钢；生产工艺：真空感应炉熔炼→浇注电极→电极退火→真空自耗炉重熔→钢锭退火→钢锭锻造→棒材退火；

所述真空感应炉冶炼：冶炼采用工业纯铁、纯金属料，其中工业纯铁碳不大于0.20%、硅不大于0.20%、硫不大于0.001%、磷不大于0.003%、钛不大于0.002%、钙不大于0.0005%；要求原材料表面无油、无锈;在真空熔炼精炼过程中，要求熔炼室的真空度不大于5Pa，精炼温度控制在1540℃～1560℃，精炼时间不少于45min；同时向钢液中适当添加碳粉并对

钢液进行多次搅拌；

所述浇注电极，在真空度状态下浇注Φ580mm电极，浇注温度1550℃～1580℃；

所述电极退火，以100℃/h升温至800℃±10℃，保温不少于30h后以不大于50℃/h炉冷至400℃出炉空冷；

所述真空自耗炉冶炼，在真空自耗重熔过程中，熔炼稳定阶段的平均熔速为5.7kg⁄min～6.2kg⁄min，钢锭脱模后下坑缓冷56h后进行退火；

所述钢锭退火，以不大于100℃/h升温至660℃～700℃，保温不少于25h后以不大于50℃/h炉冷至400℃出炉空冷；

所述钢锭锻造，钢锭在加热炉中以100℃/h升温至600℃±10℃保温2h，又以100℃/h开始升温，当温度达到800℃～900℃时，保温时间2h，再次将温度以100℃/h升至1200℃±10℃，保温不少于3h；钢锭保温计时到点后开始生产，首先钢锭锻造成不小于Φ250mm后

中间坯回炉重新加热，加热温度为1050℃～1100℃，保温2h～2.5h，其次坯料出炉后生产成品棒材，终锻温度为830℃～900℃；

所述棒材退火，锻造棒材后直接红送退火炉退火，以不大于100℃/h速度升温至670℃±10℃，保温不少于15h之后出炉直接空冷。

2.根据权利要求1所述一种高速动车组用渗碳轴承钢制造方法，其特征在于：所述真空感应炉熔炼：采用了满足要求的工业纯铁及纯金属料，工业纯铁的元素含量碳为0.18%、硅为0.20%、硫为0.001%、磷为0.003%、钛为0.002%、钙为0.0002%；纯金属料硅、锰、铬、镍及钼，均表面无油、无锈;精炼期熔炼室的真空度抽到2Pa，并保持钢液的精炼温度1550℃，保持时间120min后对除锰外其余元素进行调料并达到控制目标要求；在整个精炼过程中添加2次碳粉，并进行多次搅拌;

根据控制目标要求，加入金属锰后并调整钢液的温度达到1567℃后浇注电极；

电极脱模后进行退火，退火以100℃/h升温至800℃保温30h后以50℃/h炉冷至400℃出炉空冷，随后对电极进行车光；

真空自耗炉冶炼：正常熔炼阶段的平均熔速为6.0kg⁄min，重熔钢锭的规格为Φ660mm，钢锭脱模后下坑缓冷56h后进行退火；

钢锭退火工艺：以100℃/h升温至680℃保温25h后以50℃/h炉冷至400℃出炉空冷，并对钢锭表面进行车光，随后钢锭进行锻造加工；

钢锭锻造工艺：钢锭在加热炉中以100℃/h升温至600℃保温2h后又以100℃/h开始升温，当温度达到850℃时开始保温，保温时间2h，再次将温度以100℃/h升至1200℃保温3h；开始锻造，第一火对钢锭锻造开坯Φ250mm后回炉加热，加热温度为1100℃保温2.5h，第二火坯料直接出炉生产规格为Φ120mm棒材，终锻温度为880℃；

棒材退火：锻造棒材后直接红送退火炉退火，以100℃/h速度升温至

670℃，保温16h之后出炉直接空冷。

3.根据权利要求2所述一种高速动车组用渗碳轴承钢制造方法，其特征在于：所述真空感应炉熔炼,精炼期熔炼室的真空度抽到3Pa，并保持钢液的精炼温度1560℃，保持时间120min后对除锰外其余元素进行调料并达到控制目标要求；

钢锭锻造工艺：第二火坯料直接出炉生产规格为Φ90mm棒材，终锻温度为890℃；

棒材退火：锻造棒材后直接红送退火炉退火，以100℃/h速度升温至680℃，保温16h之后出炉直接空冷。