[发明专利]一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法

说明书

本发明属于特殊钢冶金技术领域，特别涉及一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法。本发明的生产方法包括依次进行的连铸圆坯、电渣重熔、加热、开坯、轧制的步骤。本发明通过合理的生产流程设计，关键工艺技术实施及控制，使生产的钢材具有超高的纯净度和均质性，更低的氧、钛、硫含量，非金属夹杂物更少颗粒更细小、低倍组织致密、碳化物均匀等，满足重点领域配套的高端轴承制造的需求。

技术领域

本发明属于特殊钢冶金技术领域，涉及一种高端轴承钢的冶金技术，特别涉及一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法。

背景技术

随着我国经济发展，在高速铁路轴承、高速精密机床轴承、大型盾构机轴承、风电轴承等重点领域需求量越来越大，这些轴承均在极端工况条件下运行，要求轴承在规定使用条件下具有足够的安全性、可靠性和使用寿命，如大型盾构机主轴承要求运行达到10000小时以上，高速铁路轴承寿命要求行使240万公里以上，高速精密机床轴承要求运行达到1000小时、高端大功率风电轴承寿命要求运行在20年以上。因此对钢材质量要求材料具有高纯净度和高均匀性，主要表现在钢中氧含量、钛含量、非金属夹杂物含量及尺寸、碳化物不均匀性等，这些指标直接影响到轴承钢的性能和疲劳寿命，是保证轴承钢质量的必备条件。

我国采用电渣重熔工艺生产高标准轴承钢已有六十余年的历史，随着生产装备和工艺技术的不断进步，产品纯净度和均匀性不断提升。但在电渣轴承钢的氧含量、钛含量、非金属夹杂物、碳化物均匀性等控制方面还存在不足，不能满足当前关键轴承钢在高载荷、高速、长寿命和高可靠性的要求。

现有技术的不足主要表现在：(1)电渣母料冶炼技术不足，导致母料有害元素氧、钛、硫等含量控制偏高；具体来说，现有电渣母料冶炼没有应用KR脱硫技术，扒渣技术，RH真空脱气技术，合金优选，母料有害元素钛、硫等含量控制偏高，夹杂物含量高。(2)电渣熔炼技术不足，导致电渣钢组织均匀性差，夹杂物尺寸多而大；具体来说，现有电渣冶炼没有应用保护气氛技术，低熔速冶炼技术，钢中氧含量高、元素烧损大，偏析严重，夹杂物含量高。(3)钢锭加热、钢坯轧制技术不足，导致钢材碳化物均匀性差；具体来说，现有钢锭加热时间控制不合理，轧制压下制度控制不合理，钢材碳化物组织偏析严重，控制轧制冷却制度不合理。(4)现有连铸坯母料断面尺寸小，部分仍采用模铸母料生产，其生产效率低，锭型尺寸小。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，以解决现有方法生产的高碳铬轴承钢纯净度、均匀性不能满足高标准轴承钢使用需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种超纯净超均质高碳铬电渣轴承钢的生产方法，所述生产方法包括依次进行的连铸圆坯、电渣重熔、加热、开坯、轧制的步骤。

在上述生产方法中，优选地，所述连铸圆坯的步骤中，钢水过热度为15～45℃，拉速为0.4～0.6m/min。

在上述生产方法中，优选地，所述电渣重熔的步骤中，采用CaO和Al₂O₃渣系。

在上述生产方法中，优选地，所述电渣重熔的步骤中，熔速为5～9kg/min。

在上述生产方法中，优选地，所述加热的步骤中，加热温度为1200～1240℃，保持时间为6h以上。

在上述生产方法中，优选地，所述开坯的步骤中，单道次压下变形量为20～30％。

在上述生产方法中，优选地，所述轧制的步骤中，加热温度为1120～1180℃，保持时间为30min以上。

在上述生产方法中，优选地，所述轧制的步骤中，分3～4次间歇式穿水冷却。