CN108359898A - 一种低氧低夹杂轴承钢的制备方法 - Google Patents
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Abstract
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%。
Description
技术领域
本发明涉及生产轴承钢的方法,特别是涉及一种采用转炉和连铸机生产高碳铬轴承钢的方法。
背景技术
高碳铬轴承钢主要用于汽车,摩托车,家电,拖拉机,铁路车辆,冶金矿山机械及高速旋转、高负荷机械轴承上的钢球、滚子和套圈。在本发明之前,国内传统的轴承钢生产工艺为:电炉冶炼→LF炉精炼→真空精炼→模铸或连铸→轧制→缓冷罩缓冷(空冷)。采用电炉、真空处理的工艺生产高碳铬轴承钢工序多,周期长,冶炼组织难度大,生产成本高。
高碳铬轴承钢是最经典和使用量最大的轴承钢,研究表明高碳铬轴承钢的T[O](氧含量)是轴承疲劳寿命的最关键指标,T[O]越低疲劳寿命越高,因此,提高高碳铬轴承钢的质量主要体现在如何降低高碳铬轴承钢的 T[O]上。
专利CN102418041A公开了一种轴承钢的生产方法,该钢种的连铸坯断面为直径180mm的圆坯,经一火成材工艺,轧制的成品钢材为直径不超过60mm的圆钢;其化学成分及重量百分含量为:碳重量百分含量为0.95~1.05%,硅重量百分含量为0.15~0.35%,锰重量百分含量为0.25~0.45%,磷重量百分含量小于等于0.025%,硫重量百分含量小于等于0.025%,铬重量百分含量为1.40~1.65%,余量为Fe和无法检测的微量杂质元素;其生产工艺为:转炉、LF精炼炉、VD精炼炉、连铸、加热炉加热并轧制。但是,该方法制备出的轴承钢仍存在着非金属夹杂物分布不均匀的问题,钢的性能难以达到严格标准要求。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种轴承钢的制备方法。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%。
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。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.06~1.08,Si 0.7~0.72,Mn 1.30~1.32,Mo 0.02~0.04,Ni 0.06~0.07、Cr 1.85~1.88,Co 0.02-0.03,V 0.02~0.025、AlS 0.01~0.02,Hf 0.02~0.025、Ta 0.01~0.018、Te 0.005-0.006、Cu 0.05~0.8,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。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.06,Si 0.7,Mn 1.30,Mo 0.02,Ni 0.06、Cr 1.85,Co 0.02,V 0.02、AlS 0.01,Hf 0.02、Ta 0.01、Te 0.005、Cu0.05,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。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.08,Si 0.72,Mn1.32,Mo 0.04,Ni 0.07、Cr 1.88,Co 0.03,V 0.025、AlS 0.02,Hf 0.025、Ta 0.018、Te0.006、Cu 0.8,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。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.1,Si0.75,Mn 1.35,Mo 0.05,Ni 0.08、Cr 1.9,Co 0.04,V 0.03、AlS 0.03,Hf 0.03、Ta 0.02、Te 0.008、Cu0.1,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。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于: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:68%,MgO: 9%,SiO2:18%,Al2O3:4%、其他1%、CaO/SiO2=3.78,LF炉精炼出钢温度为1570℃,出钢时铝在0.03~0.04%之间,溶解氧≤4ppm。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:高碱度覆盖剂中CaO:48%,MgO:9%,SiO2:25%,Al2O3: 10%、碳 4%、(CaO+MgO)/SiO2=2.28、其他。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:先进行退火,具体是在825℃保温4h,然后在炉内缓慢降温到765℃保温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865℃油冷,淬火时间50min,再于170℃回火,回火时间170min。
进一步的,低氧低夹杂轴承钢的制备方法,其特征在于:连铸过程使用保护渣,保护渣的成分按质量百分数计算为:(CaO+BaO) 45%,SiO2 45%,(CaO+BaO)/SiO2为1.0,(Fe2O3+MnO) 3%,(B2O3+Na2O) 5%,C 1%,其余为不可避免的杂质1%;保护渣的加入量是0.45kg/t钢,液渣层厚度是12.5mm。
该轴承钢化学成份中主要元素的作用如下:
碳C:是使钢强度提高的主要元素,高碳铬轴承钢球化处理后淬火使残 余的、未溶解的碳化物的基体马氏体化,然后低温回火必须使硬度达到HRC60 以上。如果C不到1.06%,则高碳铬轴承钢不能得到充分的球化碳化物和良好的基体性能,寿命和耐磨性都下降。如果C超过1.1%,则凝固组织会出现大碳化物,使均匀性困难;还有淬火回火后的残余奥氏体增多,尺寸精度 随时间而变化的倾向变大。
硅Si:在高碳铬轴承钢中,硅使钢的过热敏感性、裂纹和脱碳倾向性增大,使钢在球化退火状态的切削和冷加工性能变坏。所以,一般应把硅控制在 0.75%以下。但钢中加入Si,可以强化钢中铁素体,提高强度、弹性极限和 淬透性,改善抗回火软化性能。所以,应把硅控制在0.7%以上。
锰Mn:是碳化物形成元素,能代替部分铬原子形成(Fe.Mn)3C型碳化物。但是这种碳化物与铬的碳化物(Fe.Cr)3C不同,加热时易固溶于奥氏体,回火时也易析出和聚集。Mn含量大于1.35%,会使钢中残余 奥氏体量增加,钢的过热敏感性和裂纹倾向性增强,且尺寸稳定性降低。但Mn能显著提高钢的淬透性,部分锰溶于铁素体中,提高铁素体的硬度和强度。 锰能固定钢中硫的形态并形成对钢的性能危害较小的MnS和(Fe、Mn)S,减 小或抑制FeS的生成,因此,Mn不能低于1.3%。
镍Ni:镍在高碳铬轴承钢中作为残余元素受到限制,它的存在增加淬回火后残余奥氏体量,降低硬度。因此,必须尽可能降低Ni含量。在本发明钢 中镍含量控制在0.08%以下。如果镍含量超过0.08%,则将大大增加淬回火后 残余奥氏体量,从而相对增加了钢中的碳化物的不均匀性,影响钢的淬透性 和钢的晶粒细化,Ni取0.06-0.08%。
铬Cr:是碳化物形成元素,主要作用是提高钢的淬透性与耐腐蚀性能, 并可提高强度、硬度、耐磨性、弹性极限和屈服极限。Cr能显著改善钢中碳 化物的分布及其颗粒大小,使含Cr的渗碳体型碳化物(Fe.Cr)3C退火聚集的倾向性变小。因此,Cr使高碳铬轴承钢碳化物变得细小、分布均匀,并扩 大了球化退火的温度范围,一部分Cr熔于奥氏体中提高了马氏体回火稳定 性。Cr还能减小钢的过热倾向和表面脱碳速度。Cr含量大于1.9%会因残余奥氏体量增加而降低硬 度;同时过高的Cr含量容易形成大块碳化物,如Cr7C3这种难熔碳化物使钢 的韧性降低,轴承寿命下降。如果Cr含量低于1.85%,则基体中C和Cr之 间不能达到奥氏体化温度下的平衡,从而影响钢中碳化物的分布及其颗粒大小。
Mo可以抑制奥氏体晶粒的长大,因此优选其含量 为0.02质量%以上,但由于添加超过0.05质量%时,成本增加,导致可切削性的劣化,故设定为Mo 0.02~0.05%。
Co是抑制碳化物的生成、抑制由碳化物引起的晶界强度的降低、 提高疲劳强度的元素。但是,由于Co是非常高价的元素,所以本发明中Co 0.02-0.04%。
V在钢中与C、N键合作为析出强化元素而发挥作用。另外是回火使软化抵抗性提高的元素,利用这些效果使疲劳强度提高。本发明中V 0.02~0.03%
由于Te的添加可以改善可切削性。在综合考虑效果、成本的情况下Te 0.005-0.008%。
铝Al:铝除了能降低钢中氧含量外,能与氮形成弥散细小的氮化铝,起 到细化晶粒的作用,有较强的固溶强化作用,能提高钢的抗回火稳定性和高 温强度。Al低于0.01%,则难以保证Al既能起到脱氧、又能与氮生成弥散 细小的氮化铝从而起到细化晶粒的双重作用。Al大于0.03%,容易形成大量 的弥散细小的氮化铝和碳氮化钛夹杂物。过量的氮化铝和碳氮化钛夹杂物对 高碳铬轴承钢的疲劳寿命有严重的影响。
氧O:钢中O含量通常以各种氧化物形式出现。O含量越高,不仅造成氧化物夹杂数量增多,而且氧化物夹杂尺寸增大,偏析严重,夹杂级别增高,因而对疲劳寿命的危害也就加剧。因此,要努力降低钢中的O。本发明的钢中氧含量控制在 10ppm以下。如果氧含量超过,则会增加钢中氧化物夹杂总量,容易在钢坯中心形成氧化物聚集,加剧钢坯中心的碳化物偏析,最终导致钢材中心偏析严重和缩孔超标。
P、S:是常见的杂质元素,S≤0.025,P≤0.025。
铜Cu:铜是低熔点有害元素,使钢加热时容易形成表面裂纹;同时也会 引起钢的时效硬化,影响轴承精度。因此,必须尽可能降低Cu含量。在本发 明钢中的铜含量控制在Cu0.05~0.1%。
Hf可以防止疲劳强度、特别是滚动疲劳变差,在本发明中当其含量超过0.03质量%时即使含量增加,也无助于进一步提高强度,故设定为0.03质量%以下。需要说明的是,为了使其显现提高疲劳强度的作用,优选设定 为0.02质量%以上。
Ta可以防止疲劳强度、特别是滚动疲劳变差,在本发明中当增加其含量超过 0.02质量%时,韧性劣化,为了使其显现提高疲劳强度的作用,优选设定为0.01质量%以上。
轴承钢精炼炉渣主要有三项任务:一是减少夹杂物数量, 特别是减少氧化物夹杂的数量;二是改善夹杂物的性质和形态, 使塑性夹杂物所占比例增加,减少或消除CaO 型的球状夹杂物;三是降低钢中硫含量。按精炼炉渣系成份, 轴承钢精炼炉渣分为酸性渣和碱性渣。现阶段条件下, LF 冶炼轴承钢时一般采用高碱度精炼渣时最有利于降低钢中的溶解氧, 具有最强的脱硫能力, 但其点状夹杂物达到0.9 级;采用2 .0 左右的低碱度渣时具有最低的点状夹杂物形成可能性,本发明以降低钢中氧化物夹杂为重要目的,轴承钢精炼渣进行研究分析, 结果反映, 使用中碱度精炼渣(CaO/SiO2=3.4-4.2)最有利于降低钢中的溶解氧, 具有最强的脱硫能力,减轻了点状夹杂物对轴承寿命的危害。
在本发明的保护渣与钢液接触时也不会发生,也不会发生Al2O3的还原,这是因为保护渣中即使有Al2O3,也会与CaO、BaO等结合成稳定化合物,在有活性高的氧化物如Fe2O3、MnO、SiO2存在时,不会发生Al2O3的还原,满足润滑要求,铸坯表面保护渣层均匀,结晶器内无渣圈,铸坯无夹渣,无拉漏,钢中无增铝现象,本发明的保护渣不会向钢液中增铝。
本发明的有益效果是:
1.生产高品质轴承钢, 通过严格控制原料、和生产工艺,使得尺寸较大的夹杂物(直径大于10μm)完全可以碰撞聚合并从钢液中排出,可促进钢中夹杂物充分上浮,提高钢水洁净度,大尺寸的夹杂物得到控制,钢的疲劳性能也会相应提高;由于在转炉内有较好的脱钛条件,出钢时钢水中的钛含量仅为 6×10−6,这为低钛轴承钢的生产提供了良好的钢水条件;
2.钢水可浇性好,适当控制铝含量,进一步降低全氧。避免了氧化铝、含Ti化合物引起的水口结瘤,钢水的可浇性大大改善,因此,易将铝控制在0.01%~0.03%,进一步降低钢中的全氧,钢中的夹杂物也相应减少;
3.本发明通过对轴承钢成分进一步优化,还结合低含量的非金属夹杂物分布,特别是经过热处理之后使得整体力学性能,特别是强度得到了很大提高;热处理主要是使轴承钢奥氏体内的碳化物溶解度增加,从而有更多的C固溶到奥氏体中,提高了抗拉强度和屈服强度, 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%。
4. 本发明的保护渣具有更适合无铝或超低铝钢连铸需求的保护渣性能,即较低的熔点、较高的熔化速度和较高的铺展性及合适的粘度,保证了保护渣的润滑、防氧化和吸收夹杂等功能;
5. 利用本发明的冶炼工艺对轴承钢中的夹杂进行控制,最终获得了,A类粗杂质含量≤0.8%,A类细杂质含量≤0.8%,B类粗杂质含量≤0.4%,B类细杂质含量≤0.4%,D类粗杂质含量≤0.5%,D类细杂质含量≤0.4%,C类粗杂质含量为零,C类细杂质含量为零,大大降低了各类夹杂的含量,提高了轴承钢的锻造性能,提高了轴承钢的使用寿命。
具体实施方式
下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反, 提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面 地传达给本领域的技术人员。
实施例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,Si 0.7,Mn 1.30,Mo0.02,Ni 0.06、Cr 1.85,Co 0.02,V 0.02、AlS 0.01,Hf 0.02、Ta 0.01、Te 0.005、Cu0.05,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。
实施例2
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 1.08,Si 0.72,Mn 1.32,Mo0.04,Ni 0.07、Cr 1.88,Co 0.03,V 0.025、AlS 0.02,Hf 0.025、Ta 0.018、Te 0.006、Cu0.8,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。
实施例3
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 1.1,Si0.75,Mn 1.35,Mo0.05,Ni 0.08、Cr 1.9,Co 0.04,V 0.03、AlS 0.03,Hf 0.03、Ta 0.02、Te 0.008、Cu 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。
对比例1
一一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,Si 0.7,Mn 1.30, Cr1.5,Co 0.02,V 0.02、AlS 0.005,Hf 0.02、Ta 0.01、Te 0.005、Cu 0.05,S≤0.025,P≤0.025,[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20~30kg石灰、10-15kg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2-3kg/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8-10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。
对比例2
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 1.08,Si 0.72,Mn 1,Mo 0.04,Ni 0.07、Cr 1.88, AlS 0.02,Hf 0.025、Ta 0.018、Te 0.006、Cu 0.8,S≤0.025,P≤0.025,[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:40%,MgO:8%,SiO2:35%,Al2O3:10%、碳 4%,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。
对比例3
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 1.1,Si0.75,Mn 1.35,Mo0.05,Ni 0.08、Cr 1.9,Co 0.04,V 0.03、AlS 0.03, Cu 0.1,S≤0.025,P≤0.025,[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,其中铁水占87~88%,废钢占8-10%,剩下的为铁块;
(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) 30%,SiO2 50%, (Fe2O3+MnO) 7%,(B2O3+Na2O) 10%,C2%,其余为不可避免的杂质1%;保护渣的加入量是2kg/t钢,液渣层厚度是8mm;
(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。
对比例4
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 1.1,Si0.75,Mn 1.35,Mo0.05,Ni 0.08、Cr 1.9,Co 0.04,V 0.03、AlS 0.03,Hf 0.03、Ta 0.02、Te 0.008、Cu 0.1,S≤0.025,P≤0.025,[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。
对本发明实施例1~3和对比例1~4的轴承钢产品进行夹杂物检验、力学性能检测,检验结果见表1-2。
表1
表2
类型 | 屈服强度(MPa) | 抗拉强度(MPa) | 延伸率(%) |
实施例1 | ≥701 | ≥910 | ≥39 |
实施例2 | ≥720 | ≥950 | ≥37 |
实施例3 | ≥750 | ≥1008 | ≥35 |
对比例1 | ≥508 | ≥711 | ≥25 |
对比例2 | ≥520 | ≥719 | ≥27 |
对比例3 | ≥550 | ≥761 | ≥28 |
对比例4 | ≥512 | ≥720 | ≥26 |
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能 够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实 施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为所附权利要求所涵盖。
Claims (7)
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,Mn1.30~1.35,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、AlS0.01~0.03,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。
2.如权利要求1所述转炉工艺生产轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.06~1.08,Si0.7~0.72,Mn 1.30~1.32,Mo 0.02~0.04,Ni 0.06~0.07、Cr 1.85~1.88,Co 0.02-0.03,V0.02~0.025、AlS 0.01~0.02,Hf 0.02~0.025、Ta 0.01~0.018、Te 0.005-0.006、Cu 0.05~0.8,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。
3.如权利要求1所述转炉工艺生产轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.06,Si 0.7,Mn1.30,Mo 0.02,Ni 0.06、Cr 1.85,Co 0.02,V 0.02、AlS 0.01,Hf 0.02、Ta 0.01、Te0.005、Cu 0.05,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。
4.如权利要求1所述转炉工艺生产轴承钢的制备方法,其特征在于:C 1.1,Si0.75,Mn1.35,Mo 0.05,Ni 0.08、Cr 1.9,Co 0.04,V 0.03、AlS 0.03,Hf 0.03、Ta 0.02、Te 0.008、Cu 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。
5.如权利要求1所述转炉工艺生产轴承钢的制备方法,其特征在于: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:68%,MgO: 9%,SiO2:18%,Al2O3:4%、其他1%、CaO/SiO2=3.78,LF炉精炼出钢温度为1570℃,出钢时铝在0.03~0.04%之间,溶解氧≤4ppm。
6.如权利要求1所述转炉工艺生产轴承钢的制备方法,其特征在于:高碱度覆盖剂中CaO:48%,MgO:9%,SiO2:25%,Al2O3: 10%、碳 4%、(CaO+MgO)/SiO2=2.28、其他。
7.如权利要求1所述转炉工艺生产轴承钢的制备方法,其特征在于:先进行退火,具体是在825℃保温4h,然后在炉内缓慢降温到765℃保温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865℃油冷,淬火时间50min,再于170℃回火,回火时间170min。
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