[发明专利]一种改善高碳铬轴承钢大方坯内部缺陷的控制方法

说明书

本发明公开了一种改善高碳铬轴承钢大方坯内部缺陷的控制方法，包括钢水浇铸成带液芯的大倒角大方坯、控制连铸参数、对带液芯的大倒角大方坯实施轻压下工艺。本发明控制连铸坯角部与铸坯宽面夹角为30‑40°，斜边长度为45‑60mm；控制中间包钢水过热度15‑30℃，拉速0.70‑0.85m/min；对带液芯的大倒角连铸坯分别实施动态轻压下和静态轻压下。本发明解决了高碳铬轴承钢大方坯压下裂纹、中心偏析等内部缺陷，高碳铬轴承钢大方坯低倍检验：中心疏松0‑0.5级，中心偏析0.5‑1.0级，缩孔0‑0.5级，中间裂纹0‑0.5级，中心裂纹0‑0.5级，等轴晶率55‑68%；连铸坯中心碳偏析指数0.95‑1.06。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种改善高碳铬轴承钢大方坯内部缺陷的控制方法。

背景技术

随着连铸技术的发展进步以及对产品质量的要求提升，铸坯断面尺寸趋向于大型化。但由于钢液各元素凝固的固有属性，尤其是对于高碳钢种，中心偏析、疏松以及中间裂纹等内部缺陷难以控制，对产品质量造成了极大的影响。

为改善连铸坯内部缺陷，电磁搅拌技术、加热中间包低过热度浇注技术、凝固末端压下技术等相继开发并成功应用，连铸坯内部质量得到了极大改善，尤其是凝固末端压下技术，使得连铸坯中心偏析控制产生质的飞跃。但心部偏析改善所需的较大压下作用与压下时中间区域承受张应力带来的压下裂纹矛盾问题成为连铸新的难题，常规压下工艺通常难以获得中心偏析轻、无内部压下裂纹的连铸坯，尤其是固液两相区长、脆性温度区间大的高碳钢。

公开号CN103121092A提出了一种基于末端电磁搅拌的连铸大方坯轻压下工艺，该工艺在连铸二冷区之后安装末端电磁搅拌装置，利用末端电磁搅拌与轻压下工艺的双重作用来改善铸坯的心部质量，同时能够有效避免因内弧侧拉应力而产生内裂纹的问题，但该方法需增加末端电磁搅拌设备投入，同时由于末搅设备作用距离短，该方法对钢种以及拉速的适应性较差。

公开号CN101642774A提出一种轴承钢GCr15大方坯连铸动态轻压下工艺，利用铸坯中心固相率的变化来控制压下量来解决轴承钢大方坯的中心偏析、中心疏松、中心缩孔等铸坯内部质量问题，该方法一定程度上改善了铸坯心部质量，但仅在中心固相率为0.40-0.97范围内压下，且由于压下效率较低，易产生压下裂纹，难以平衡连铸坯中间裂纹与心部质量的矛盾性问题。

公开号CN102873287A提出一种带纵向凸台的连铸坯及其连铸结晶器铜管和铸轧方法，该方法生产的连铸坯中部带有向外突出的纵向凸台，末端压下时对凸台进行压下，本方法可以节省铸轧力，同时减少凝固末端压下裂纹的产生。但该方法结晶器形状复杂对加工要求较高，同时足辊对铸坯接触面积少，支撑力度不足，易发生漏钢事故。

公开号CN107537987A提出一种连铸合金钢大方坯凸型组合辊及重压下工艺，通过对铸坯实施大变形量压下，可有效解决偏析及疏松、缩孔等内部缺陷。但该方法对液压系统要求较高，同时对压下裂纹的改善作用未知。

公开号CN105618481A提出一种连铸坯凸辊预热轧制设备及工艺，利用连铸坯预热对铸坯进行凸辊轧制实现对铸坯内部质量的有效改善。但该方法设备投入较大，且铸坯完全凝固后压下，仅对疏松、缩孔等缺陷有效，无法有效改善心部偏析。

许多文献表明学者在连铸坯形状尺寸优化上开展工作，尤其是大倒角连铸坯，但研究工作都集中在连铸坯角部缺陷等表面质量控制方面，对大方坯尤其是内部缺陷控制方面的研究未见报道。

综上所述，开发高碳铬轴承钢大方坯内部缺陷的控制方法，实现对大方坯内部缺陷控制，获得中心偏析轻、无内部压下裂纹的连铸坯，尤其是对固液两相区长、脆性温度区间大的高碳钢连铸坯的生产，具有重要意。

发明内容