一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，属于冶金生产技术领域。为解决现有高碳铬轴承钢铸坯组织质量低、偏析程度高的问题，本发明专利技术提供了一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，在冶炼初炼阶段采用高拉碳终点控制，出钢C含量不小于0.35％；出钢一次性加入铝锭完成沉淀深脱氧；精炼阶段控制白渣保持时间、真空环流时间、氩气软吹时间；连铸阶段采用低过热高拉速方式、二冷采用弱冷模式、首搅参数M

【技术实现步骤摘要】
一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法


[0001]本专利技术属于轴承钢冶金生产
，尤其涉及一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法。

技术介绍

[0002]高碳铬轴承钢是特殊钢生产领域的主要产品之一，同时也是特殊钢中最著名、最为典型的代表钢种之一。高碳铬轴承钢其主要化学成分为C0.95～1.05％、Si0.15～0.35％、Mn0.25～045％、Cr1.40～1.65％，属于典型高碳钢，在轴承系列产品中约占80％的产量。由于高碳铬轴承钢产量最多、质量要求最严格、检验项目最多，已经成为生产难度较大钢种之一。
[0003]高碳铬轴承钢生产过程中不仅对夹杂物、残余元素有较高的要求，对铸坯内部质量、偏析质量也有较高的要求。高碳铬轴承钢属于过共析钢，在高碳铬轴承钢使用过程中，轴承钢碳化物偏析容易导致材料疲劳寿命急剧下降的现象。断裂机理显示了轴承早期损坏失效的原因，当轴承钢微观组织存在碳化物带，材料的抗磨损能力将会显著下降。然而由于凝固过程自然选分结晶的原因，所有的轴承钢在其微观组织中都存在碳化物偏析现象，如何通过提高铸坯组织的均匀性及降低偏析程度来改善轴承钢的耐磨性及延长其疲劳寿命是高碳铬轴承钢冶金生产过程中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为解决现有高碳铬轴承钢铸坯组织质量低、偏析程度高的问题，本专利技术提供了一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，包括冶炼工艺控制方法和连铸工艺控制方法，冶炼初炼阶段采用高拉碳终点控制，出钢C含量不小于0.35％；出钢过程中根据终点C成分一次性加入铝锭完成沉淀深脱氧，为精炼阶段创造有利的净化钢水时间；精炼阶段控制白渣保持时间不低于30min，真空环流时间为20min，氩气软吹时间不低于30min；连铸阶段采用低过热高拉速方式，过热度控制为25～35℃，拉速为0.57m/min；二冷采用弱冷模式，二冷水分配比为38/38/24，结晶器冷却水流量为2450L/min；结晶器电磁搅拌参数：首搅参数M-MES为150A/2Hz，末搅参数F-MES为400A/18Hz；轻压下参数采用3/4/3总压下量为10mm。
[0007]进一步的，所述冶炼初炼阶段的出钢温度不低于1600℃。
[0008]进一步的，所述精炼阶段真空环流期间氩气流量为1800-2000L/h，软吹阶段氩气流量根据精炼渣渣层厚度调整，保证渣面微动防止钢水裸露造成二次氧化。
[0009]进一步的，所述精炼阶段真空环流和氩气软吹的整体时间保证在55～60min。
[0010]进一步的，所述连铸阶段采用5机5流250mm
×
280mm矩形方坯。
[0011]进一步的，所述连铸阶段浇注过程大包水口采用双氩气套环保护浇注，保护氩气
流量为20～40L/h。
[0012]进一步的，连铸阶段开始浇注前对烘烤后的中间包进行吹氩，减少中间包内残余氧含量，结晶器液面波动控制在
±
3mm。
[0013]进一步的，所述连铸阶段液相线温度为1454℃。
[0014]进一步的，所述连铸阶段结晶器末搅时正搅25s，停5s，反搅25s，停5s。
[0015]进一步的，所述连铸阶段浇注过程中保证浇注温差控制在5℃以内。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术提供了一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，通过在冶炼和连铸过程中控制出钢C含量、钢水脱氧、连铸首搅参数、末搅参数及配合静态轻压下功能的使用，提高钢水的纯净度和成分均匀性，改善了铸坯低倍质量与中心偏析指数。
[0018]本专利技术冶炼工艺与连铸操作匹配度高，过程控制能够保证连铸正产浇注，过程工艺符合度100％；浇注钢水采用低过热度、弱冷的工艺组合，有效的控制铸坯均匀冷却，连铸工艺参数匹配度高，控制铸坯前期凝固过程成分的均匀性，匹配末端凝固位置采用轻压下工艺，将偏析指数控制在1.050以内，满足轧制生产。
[0019]与现有高碳铬轴承钢特级质量水平相比，纯净度更高，浇注过程中夹杂物上浮时间更长，铸坯成分更加均匀，铸坯低倍致密度更好。本专利技术适用于连铸机5机5流偏流流场中间包，250mm
×
280mm方坯连铸轴承钢生产。
附图说明
[0020]图1为本专利技术所得高碳铬轴承钢铸坯横向低倍照片；
[0021]图2为本专利技术所得高碳铬轴承钢铸坯横向低倍照片；
[0022]图3为本专利技术所得高碳铬轴承钢铸坯纵向低倍照片；
[0023]图4为本专利技术所得高碳铬轴承钢铸坯纵向低倍照片；
[0024]图5为铸坯外观验证时铸坯测量点示意图；
[0025]图6为250
×
280mm铸坯低倍试样偏析指数取样点示意图；
[0026]图7为实施例3和对比例1所得高碳铬轴承钢铸坯低倍整体偏析变化趋势图。
具体实施方式
[0027]下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置，若未特别指明，本专利技术实施例中所用的原料等均可市售获得；若未具体指明，本专利技术实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供了一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，包括冶炼工艺控制方法和连铸工艺控制方法。
[0030]冶炼初炼阶段采用高拉碳终点控制，出钢C含量不小于0.35％；出钢过程中根据终点C成分一次性加入铝锭完成沉淀深脱氧，为精炼阶段创造有利的净化钢水时间；精炼阶段控制白渣保持时间不低于30min，真空环流时间为20min，氩气软吹时间不低于30min；连铸
阶段采用低过热高拉速方式，过热度控制为25～35℃，拉速为0.57m/min；二冷采用弱冷模式，二冷水分配比为38/38/24，结晶器冷却水流量为2450L/min；结晶器电磁搅拌参数：首搅参数M-MES为150A/2Hz，末搅参数F-MES为400A/18Hz；轻压下参数采用3/4/3总压下量为10mm。
[0031]实施例2
[0032]本实施例提供了改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法中冶炼工艺——转炉或电炉初炼阶段和精炼阶段的具体控制方法。
[0033]初炼阶段具体控制方法如下：
[0034]将105吨生铁、铁水或钢铁料装入转炉或电炉，使用高拉碳终点控制，当钢液温度≥1600℃且C含量≥0.35％时将氧化渣放掉，防止下渣，出钢过程中下渣量不大于2kg/t，出钢口炉次＜120炉，炉体呈90
°
时进行档渣操作，防止出钢过程中将氧化渣带出，出钢过程中随出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，包括冶炼控制方法和连铸控制方法，其特征在于，冶炼初炼阶段采用高拉碳终点控制，出钢C含量不小于0.35％；出钢过程中根据终点C成分一次性加入铝锭完成沉淀深脱氧，为精炼阶段创造有利的净化钢水时间；精炼阶段控制白渣保持时间不低于30min，真空环流时间为20min，氩气软吹时间不低于30min；连铸阶段采用低过热高拉速方式，过热度控制为25～35℃，拉速为0.57m/min；二冷采用弱冷模式，二冷水分配比为38/38/24，结晶器冷却水流量为2450L/min；结晶器电磁搅拌参数：首搅参数M-MES为150A/2Hz，末搅参数F-MES为400A/18Hz；轻压下参数采用3/4/3总压下量为10mm。2.根据权利要去1所述一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，其特征在于，所述冶炼初炼阶段的出钢温度不低于1600℃。3.根据权利要去1或2所述一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法，其特征在于，所述精炼阶段真空环流期间氩气流量为1800-2000L/h，软吹阶段氩气流量根据精炼渣渣层厚度调整，保证渣面微动防止钢水裸露造成二次氧化。4.根据权利要去3所述一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海达，李超，邢筱麟，郭鑫，王兴华，刘庆强，
申请(专利权)人：建龙北满特殊钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：