[发明专利]一种含Cu超低钛轴承钢GCr15-J的制备方法

说明书

本发明属于冶金领域，具体涉及一种含Cu超低钛轴承钢GCr15‑J的制备方法。本发明的技术方案如下：包括如下步骤：1)EBT电炉冶炼：采用废钢加铁水作为炉料，废钢采用的是不含杂质元素的优质废钢，配比为15～35％；铁水采用低磷、低硫铁水，配比65～85％；2)LF精炼：进行通电化渣10min，渣化好后进行捞渣作业；然后喂入Al线；加入扩散脱氧剂；脱氧良好后将成分调整到目标；3)VD真空脱气：将Al调整到0.025～0.035％；入VD温度1570～1610℃，真空度达到100Pa以下，保持时间≥20min；4)连铸：连铸机制中方坯；5)加热轧制：将铸坯轧制为棒材。本发明既保证了轴承钢的低氧、低钙、低夹杂物含量等指标，又保证了轴承钢的钛含量达到了特级优质轴承钢质量水平。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种含Cu超低钛轴承钢GCr15-J的制备方法。

背景技术

轴承钢是一种重要的钢铁材料，轴承钢中的氮化物主要以TiN或TiCN存在，氮化钛是一种硬而脆的夹杂物，它对钢的疲劳寿命十分有害，现在下游用户对冶金企业生产的轴承钢内部冶金质量要求越来越严(如夹杂物、碳化物等)，特别是对钢中大颗粒夹杂物TiN的尺寸、数量及分布要求苛刻，这是因为①氮化钛(TiN)夹杂物破坏了钢基体的连续性，在外加变形力情况下易产生应力集中；②钢在变形或热处理时，由于金属基体与TiN夹杂物的热膨胀系数不同，在金属与TiN夹杂物界面形成初始裂纹，是金属进一步疲劳破坏的疲劳源；③TiN夹杂物坚硬、呈棱角状，易导致轴承滚动时掉块，影响疲劳寿命。将钢中的钛含量尽量降低，减小其形成氮化钛夹杂物的可能性，轴承钢对于钛的要求是越低越好。GB/T18254-2016将轴承钢分为三个等级，分别为优质、高级优质、特级优质，而特级优质轴承钢要求钢中Ti含量≤15ppm。

冶炼超低钛轴承钢的最大的技术难点在于钛含量的控制，钢中的钛大部分来自于铁合金，生产轴承钢使用的合金包括铬铁、锰铁、硅铁等，因此为了降低钛含量，目前采用的冶炼方法首选是使用含钛较低的合金。

现在普遍采用使用低钛铬铁生产低钛轴承钢的冶炼方法钢较为容易实现，但要实现超低钛轴承钢(Ti≤15ppm)的生产，仅仅使用低钛合金是满足不了钛含量控制要求的。

发明内容

本发明提供一种含Cu超低钛轴承钢GCr15-J的制备方法，既保证了轴承钢的低氧、低钙、低夹杂物含量等指标，又保证了轴承钢的钛含量达到了特级优质轴承钢质量水平。

本发明的技术方案如下：

一种含Cu超低钛轴承钢GCr15-J的制备方法，包括如下步骤：

1)EBT电炉冶炼：采用废钢加铁水作为炉料，废钢采用的是不含杂质元素的优质废钢，配比为15～35％；铁水采用低磷、低硫铁水，配比65～85％；氧化温度1555～1585℃，出钢温度1635～1650℃；钢水成分按质量百分比计控制为：C：0.96～1.04％、Si：0.18～0.30％、Mn：0.30～0.42％、P：≯0.020％、S：≯0.012％、Cr：1.42～1.56％、Mo：≯0.08％、Al：≯0.05％、Cu：0.05～0.10％、Ni：≯0.20％、O：≯0.0006％、Ti：≯0.0015％、Ca：≯0.0010％、Pb：≯0.002％、Sb：≯0.005％、Sn：≯0.03％、As：≯0.04％，余量为铁和不可避免的杂质；

2)LF精炼：进行通电化渣10min，渣化好后进行捞渣作业；然后喂入Al线；加入扩散脱氧剂；脱氧良好后将成分调整到目标；

3)VD真空脱气：将Al调整到0.025～0.035％；入VD温度1570～1610℃，真空度达到100Pa以下，保持时间≥20min；

4)连铸：连铸机制中方坯；

5)加热轧制：将铸坯轧制为棒材。