[发明专利]一种热轧轴承钢网状碳化物的控制方法

说明书

本发明涉及一种热轧轴承钢网状碳化物的控制方法，属于轴承钢热轧工艺技术领域。为解决轴承钢存在网状碳化物影响轴承使用寿命的问题，本发明提供了一种热轧轴承钢网状碳化物的控制方法，首先采用低过热度浇铸并控制连铸工艺获得低倍碳偏析指数为0.95～1.05的预备组织；再通过控制高温扩散加热工艺进一步改善碳化物分布；最后在轧制与冷却工艺控制钢坯冷却速度，将精轧道次钢坯温度控制在700～800℃，利用穿水冷却将终轧后的钢材温度降至630～680℃。利用本发明控制方法生产的滚动体用轴承钢热轧圆钢，中心碳化物网状≤5.3，1/2R处碳化物网状≤5.1，激冷层宽度为5mm，中心与激冷层均为珠光体组织。

技术领域

本发明属于轴承钢热轧工艺技术领域，尤其涉及一种热轧轴承钢网状碳化物的控制方法。

背景技术

轴承钢属于过共析钢，大量碳化物存在于产品中是必然的。在轴承使用中，除疲劳失效外尚有磨损失效，因此碳化物亦不可能不存在，关键是设法改善碳化物尺寸和分布状态。轴承的使用组织应该是淬火-回火状态下的马氏体、细粒状碳化物和少量残余奥氏体。为了获得理想的最终组织，钢材球化退火前必须具有良好的球化退火预备组织，即抑制了晶界处网状碳化物析出的细片层状珠光体组织。轴承钢在轧后奥氏体状态下的冷却过程中，有二次碳化物析出，并在奥氏体晶界形成网状碳化物，对轴承使用寿命有很大影响。因此，如何降低网状碳化物级别是轴承钢热轧工艺中亟需解决的问题。

发明内容

为解决轴承钢存在网状碳化物影响轴承使用寿命的问题，本发明提供了一种热轧轴承钢网状碳化物的控制方法。

本发明的技术方案：

一种热轧轴承钢网状碳化物的控制方法，首先采用低过热度浇铸并控制连铸工艺中的拉坯速度、二次冷却参数和电磁搅拌参数，获得低倍碳偏析指数为0.95～1.05的预备组织；再通过控制高温扩散加热工艺的加热温度和加热时间进一步改善碳化物分布；最后在轧制与冷却工艺中采用三段穿水冷却工艺控制钢坯冷却速度，将精轧道次钢坯温度控制在700～800℃范围内，然后利用穿水冷却将终轧后的钢材温度降至630～680℃。

进一步的，所述低过热度浇铸采用的连铸坯型为250mm×280mm方坯，液相线温度为1454℃；过热度控制为25～35℃。

进一步的，所述连铸工艺中拉坯速度为0.50～0.62m/min；二次冷却参数中比水量为0.18；二冷水分配比为38/38/24；结晶器水量为2450L/min；电磁搅拌参数为M-EMS：500A/2Hz；F-EMS：400A/18Hz。

进一步的，高温扩散加热工艺的加热温度依次分为预热段、加热1段、加热2段和均热段四个阶段，总加热时间不少于390min。

进一步的，所述预热段的加热温度≤800℃，预热段的加热时间不少于75min；所述加热1段的加热温度为900～1120℃，加热1段的加热时间不少于100min；所述加热2段的加热温度为1200～1220℃，加热2段的加热时间不少于110min；所述均热段的加热温度为1200～1220℃，均热段的加热时间不少于115min，所述高温扩散加热工艺结束后钢坯的出炉温度为1120～1200℃，所述高温扩散加热工艺中钢坯的步进周期为2～3min。

进一步的，所述轧制与冷却工艺中钢坯依次经过初轧机组、第一次穿水冷却、中轧机组、第二次穿水冷却、精轧机和第三次穿水冷却。

进一步的，所述轧制与冷却工艺依次设置有16架轧机组成的初轧机组、1#水箱和2#水箱组成的第一次穿水冷却设备、4架轧机组成的中轧机组、3#水箱组成的第二次穿水冷却设备、KOCKS精轧机、4#水箱和5#水箱组成的第三次穿水冷却设备；其中初轧机组第16架轧机到1#水箱的距离为2.8m，1#水箱到2#水箱的距离为4m，2#水箱到中轧机组第17架轧机的距离为9.2m，中轧机组第20架轧机到3#水箱的距离为2m，3#水箱到KOCKS精轧机的距离为19.2m，KOCKS精轧机到4#水箱的距离为4.2m，4#水箱到5#水箱的距离为2.8m。