[发明专利]一种低氧低夹杂轴承钢的制备方法

摘要

一种低氧低夹杂轴承钢的制备方法，包括原料准备、转炉冶炼及合金化、LF+VD精炼、连铸、轧制、缓冷；控制轴承钢的化学成分质量百分比含量为：C 1.06~1.1，Si 0.7~0.75，Mn 1.30~1.35，Mo 0.02~0.05，Ni 0.06~0.08、Cr 1.85~1.9，Co 0.02‑0.04，V 0.02~0.03、AlS 0.01~0.03，Hf 0.02~0.03、Ta 0.01~0.02、Te 0.005‑0.008、Cu 0.05~0.1，S≤0.025，P≤0.025，[O]≤10×10‑6，[H]≤2×10‑6，余为Fe和不可避免的杂质。通过控制冶炼原料、精炼工艺、精炼渣、结晶器保护渣、连铸工艺，使得到的轴承钢非金属夹杂含量少，Ti含量低，方坯在连铸过程中不会出现水口结瘤现象，拉坯顺利，坯壳凝固速度快，确保了连铸安全，最终产品成分均匀、性能稳定、强度好。经过热处理之后屈服强度达到700MPa，抗拉强度达到910MPa，断面伸长率伸长率达到35%。

主权项

1.一种低氧低夹杂轴承钢的制备方法，包括原料准备、转炉冶炼及合金化、LF+VD精炼、连铸、轧制、缓冷；控制轴承钢的化学成分质量百分比含量为C 1.06~1.1，Si 0.7~0.75，Mn 1.30~1.35，Mo 0.02~0.05，Ni 0.06~0.08、Cr 1.85~1.9，Co 0.02‑0.04，V 0.02~0.03、AlS 0.01~0.03，Hf 0.02~0.03、Ta 0.01~0.02、Te 0.005‑0.008、Cu 0.05~0.1，S≤0.025，P≤0.025， [O]≤10×10‑6，[H]≤2×10‑6，余为Fe和不可避免的杂质； 具体生产步骤如下：（1）原料准备以300t容量的转炉为标准配置原料，其中以P≤0.07%、S≤0.02%含量的铁水占87~88%，P≤0.07%、S≤0.02%、Ti≤0.05%含量废钢占8‑10%，剩下的为P≤0.07%、S≤0.02%的铁块；（2）转炉冶炼采用转炉冶炼，终点磷≤0.01%，终点碳≥0.25%，转炉冶炼出钢温度为1600~1650℃，在吹炼中按每吨钢加入40~50kg石灰、20‑25kg生白云石的数量加到转炉中造渣，在转炉吹炼最后的2分钟内加入含MgO含量较高的固体渣料， 使转炉渣中MgO的含量到10％~12％，出钢时随钢流加入Al含量占30~35%的Fe~Al合金5~5.5kg/吨钢进行预脱氧，出钢采用挡渣锥为主、挡渣球为辅的挡渣方式出钢，将下渣量占总渣量比例控制在0.08%以内；（3）精炼LF炉精炼，精炼过程及时调渣，造白渣，使得渣系组元控制为CaO：65~70%，MgO：8~10%，SiO2：17~19%，Al2O3：3~10%、其他0‑2%、CaO/SiO2=3.4~4.2，LF炉精炼出钢温度为1560~1580℃，出钢时铝在0.03~0.04%之间，溶解氧≤4ppm；然后进入VD炉进行真空脱气处理，VD确保渣层厚度15~20mm，真空状态下利用大氩气量搅拌，抽真空≤50Pa，时间≥25分钟，钢水温度1510‑1540℃，真空脱气后进行软吹氩15‑25分钟，氩气流量100‑120Nl/min；（4）连铸连铸过程中，在钢包与中间包之间采用长水口保护，在中间包和结晶器之间采用整体浸入式水口保护，减少浇铸过程吸气，采用高碱度覆盖剂和结晶器保护渣，其高碱度覆盖剂中CaO：45~50%，MgO：8~10%，SiO2：20~25%，Al2O3：8~10%、碳 3‑4%、（CaO+MgO）/SiO2=2.5~3，其他；以350㎜×470㎜矩形断面，4机4流铸机进行连铸，拉速控制在0.45~0.50m/min，钢水过热度控制在15~25℃，全炉钢水浇铸温降小于5℃，连铸坯结晶器水流量控制在160‑180m3/h加速钢水在结晶器内坯壳凝固，避免拉漏，二冷比水量0.35~0.40L/kg； 结晶器保护渣的成分按质量百分数计算为：(CaO+BaO) 40~45%，SiO2 40~45%，(CaO+BaO)/SiO2为0.9~1.0，(Fe2O3+MnO) 1~3%，(B2O3+Na2O) 5~15%，C 1~2%，其余为不可避免的杂质0~5%；保护渣的加入量是0.3~0.5kg/t钢，液渣层厚度是10~15mm；（5）轧制、缓冷钢坯在加热炉的均热温度为1200~1230℃，加热和高温扩散时间为10~12h，开轧温度1100~1150℃，终轧温度 850~950℃；轧后钢材冷却速度为1.5~2.0℃/min；（6）热处理先进行退火，具体是在820‑825℃保温3‑4h，然后在炉内缓慢降温到760‑765℃保温3‑4h,再炉内缓慢降温到510℃，之后出炉空冷；再进行淬火+回火处理，其中淬火是于860‑865℃油冷，淬火时间30‑50min，再于165‑170℃回火，回火时间160‑170min。