CN101177728A - 一种连铸轴承钢大方坯的加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了冶金行业中热处理领域的一种连铸轴承钢大方坯的加热方法，用于连铸轴承钢大方坯的加热，该方法有效解决了加热过程中保温时间长、生产效率低的问题，该方法包括：连铸轴承钢大方坯在预热段加热时，预热段炉温大于等于800℃，保温时间不低于1个小时；连铸轴承钢大方坯在加热段加热时，加热段炉温在1220～1280℃之间，保温时间不低于2个小时；连铸轴承钢大方坯在均热段加热时，均热段炉温在1200～1250℃之间，保温时间不低于3个小时。本发明在保证碳化物不均匀性合格和不产生过烧的前提下，通过进一步提高加热温度，缩短保温时间，提高生产效率，以满足轴承钢连铸坯批量生产的需要。

Description

一种连铸轴承钢大方坯的加热方法

技术领域

本发明涉及一种热处理领域，特别是涉及一种轴承钢连铸坯的加热方法。

背景技术

通常，连铸坯或钢锭首先在加热炉(均热炉、连续式加热炉等)加热到合适的轧制温度，然后轧制成要求的形状和规格。由于轴承钢轧材对碳化物不均匀性有规定，碳化物是轴承钢中的重要合金相之一，其类型、形态、数量、大小、分布对钢材的使用性能有重要的影响，这就要求在热加工和热处理时创造一定的条件来改变碳化物的形态、数量、大小和分布，减轻对钢材性能的不利影响。由碳化物不均匀性的形成机理和特征可知，轴承钢铸坯中不同程度地存在碳化物的不均匀现象，这就需要在铸坯的加热、轧制过程中采取适当的工艺措施进一步消除或降低碳化物偏析，把碳化物不均匀性控制在标准规定的范围内。而铸坯轧制过程中的加热工艺对轴承钢碳化物不均匀性的改善和消除有重要影响。如果加热工艺不合理将导致轴承钢轧材的碳化物超标，不能满足标准要求，使产品降级或报废，从而影响生产。

具有严重树枝状偏析的铸坯如果在加热过程中得不到充分的扩散，共晶碳化物没有溶解，保留在钢中的共晶碳化物在随后的轧制过程中将会被破碎成不规则的角状小块，沿着轧制延伸方向分布，成为碳化物液析，或者加热过程中的扩散退火仅仅使共晶碳化物溶解，而碳、铬等碳化物形成元素没有充分扩散均匀，经过轧制后高浓度区被拉长成带，冷却后由高浓度带中析出大量二次碳化物颗粒，成为碳化物带状组织。为了降低钢中树枝状偏析的程度，除了合理控制结晶条件外，在加热过程中的扩散退火，即在高温下长时间保温，使偏析元素扩散均匀，对降低或消除碳化物不均匀性具有重要的作用。而偏析元素的扩散效果和该元素的扩散系数、扩散时间、扩散单元体的尺寸相关。偏析元素在高温下扩散过程随着温度的升高而急剧地加速。所以从提高扩散速度的角度考虑，高碳铬轴承钢铸坯的加热温度应尽量提高。过去的在轴承钢钢锭加热的经验表明，成分均匀的GCr15钢的熔化开始温度为1225～1240℃，对于轴心区树枝状偏析严重的钢锭，在1200～1210℃保温1小时后，晶界疏松孔洞附近就开始出现熔化(过烧)现象。目前国内各轴承钢主要生产厂的加热制度都把GCr15轴承钢锭的加热温度规定在1220～1240℃。另外，扩散的效果还要取决于扩散的时间。铸坯在高温下保温时间愈长，扩散效果愈好，钢中树枝状偏析程度会愈低，其轧材的碳化物不均性必然很小。但过长的延长保温时间势必会降低设备的生产效率、消耗更多的燃料，在生产中是不经济的。一般在轴承钢钢锭生产时，为了保证碳化物不均匀性的效果，高温保温时间通常在10小时左右，其保温时间长、生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效解决保温时间长、生产效率低的连铸轴承钢大方坯的加热方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连铸轴承钢大方坯的加热方法，包括预热段预热、加热段加热和均热段均热，其特征在于：

A、连铸轴承钢大方坯在预热段预热时，预热段炉温大于等于800℃，加热时间不低于1个小时；

B、连铸轴承钢大方坯在加热段加热时，加热段炉温在1220～1280℃之间，加热时间不低于2个小时；

C、连铸轴承钢大方坯在均热段均热时，均热段炉温在1200～1260℃之间，加热时间不低于3个小时。

本发明的有益效果是，本发明是利用偏析元素的扩散原理以及轴承钢连铸大方坯和连续式加热炉的特点，在保证碳化物不均匀性合格和不产生过烧的前提下，通过进一步提高加热温度，缩短保温时间，提高生产效率，以满足轴承钢连铸坯批量生产的需要。

附图说明

图1轴承钢连铸大方坯加热工艺曲线示意图。

图中的零件、部件名称及其所对应的标记：I表示加热时间、II表示炉温、预热段1、加热段2和均热段3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

一种连铸轴承钢大方坯的加热方法，这种方法即对下线后的连铸大方坯，进连续式加热炉进行加热，其中，连铸轴承钢大方坯在预热段1加热时，预热段1炉温II大于等于800℃，预热段是加热段传递过去的温度，该段没有加热功能，无烧嘴，受加热段温度控制，加热时间I不低于1个小时，一般不低于1小时的意思，通常只保温1小时，因为现场考虑生产效率，满足最低要求即可；连铸轴承钢大方坯在加热段2加热时，加热段2的炉温II在1220～1280℃之间，加热段2的炉温II最高温度为1280℃，高于这个温度会将坯料烧坏，炉温通常会在一定范围内变动，最大变动范围在50～60℃之间，加热时间I不低于2个小时，一般不低于2小时的意思，通常是只保温2小时，因为现场考虑生产效率，满足最低要求即可；连铸轴承钢大方坯在均热段3加热时，均热段3炉温II在1200～1260℃之间，炉温通常会在一定范围内变动，最大变动范围在50～60℃之间，加热时间I不低于3个小时，一般不低于3小时的意思，通常是只保温3小时，因为现场考虑生产效率，满足最低要求即可。当连铸轴承钢大方坯达到均热时间后即可出炉轧制。这种方法是利用偏析元素的扩散原理以及轴承钢连铸大方坯和连续式加热炉的特点，在保证碳化物不均匀性合格和不产生过烧的前提下，通过进一步提高加热温度，缩短保温时间，提高生产效率，以满足轴承钢连铸坯批量生产的需要。

实施例一：采用图1所示的工艺曲线进行加热。由大方坯连铸机浇注的规格为280×380mm的轴承钢连铸坯，下线后推跺冷却到150℃左右，经辊道输送至推钢式连续加热炉入口端装炉进入预热段1开始加热，此时预热段炉温为900℃，在预热段行进1.5小时后进入加热段，此时加热段炉温为1275℃，在加热段行进2.45小时后进入均热段，此时均热段炉温为1254℃，在均热段保温3.35小时后出炉进行轧制。对轧制的150方钢进行碳化物检验，结果见表1。表明轴承钢碳化物不均匀性控制良好，完全满足标准要求。

表1 150方碳化物检验结果

实施例二：采用图1所示的工艺曲线进行加热。由大方坯连铸机浇注的规格为280×380mm的轴承钢连铸坯，下线后经辊道输送至步进式连续加热炉入口端装炉，此时连铸坯温度为515℃，预热段炉温为930℃，在预热段行进1小时后进入加热段，此时加热段炉温为1273℃，在加热段行进2.0小时后进入均热段，此时均热段炉温为1260℃，在均热段保温3.0小时后出炉进行轧制。对轧制的150方钢进行碳化物检验，结果见表2。表明轴承钢碳化物不均匀性控制良好，完全满足标准要求。

表2 150方碳化物检验结果

Claims (3)

1.一种连铸轴承钢大方坯的加热方法，包括预热段(1)预热、加热段(2)加热和均热段(3)均热，其特征在于：

A、连铸轴承钢大方坯在预热段(1)预热时，预热段(1)炉温(II)大于等于800℃，加热时间(I)不低于1个小时；

B、连铸轴承钢大方坯在加热段(2)加热时，加热段(2)炉温(II)在1220～1280℃之间，加热时间(I)不低于2个小时；

C、连铸轴承钢大方坯在均热段(3)均热时，均热段(3)炉温(II)在1200～1260℃之间，加热时间(I)不低于3个小时。

2.如权利要求1所述的一种连铸轴承钢大方坯的加热方法，其特征在于：预热段(1)炉温(II)为900℃，加热时间(I)为1.5小时；加热段(2)炉温(II)为1275℃，加热时间(I)为2.45个小时；均热段(3)炉温(II)为1254℃，加热时间(I)3.35小时。

3.如权利要求1所述的一种连铸轴承钢大方坯的加热方法，其特征在于：预热段(1)炉温(II)为930℃，加热时间(I)为1小时；加热段(2)炉温(II)为1273℃，加热时间(I)为2.0个小时；均热段(3)炉温(II)为1250℃，加热时间(I)3.35小时。