[发明专利]一种轴承钢线材脱碳深度的控制方法

说明书

本发明公开了一种轴承钢线材脱碳深度的控制方法，通过对轧制轴承钢线材的坯料的脱碳层深度进行识别，对于不同类型的坯料采用不同的表面处理方式，并对加热温度、加热时间和炉内气氛进行控制，以实现轴承钢线材脱碳深度的有效控制，使轴承钢线材脱碳深度在标准范围内，满足GB/T18254对轴承钢线材脱碳深度的要求。该方法能够有效解决长时间的高温扩散与脱碳控制之间的矛盾，保证轴承钢线材表层的机械性能，使之满足用户使用要求。并且也间接降低了额外的退火、拉拔道次所增加的深加工成本。

技术领域

本发明涉及一种高速线材生产方法，具体涉及一种轴承钢线材脱碳深度的控制方法。

背景技术

轴承钢盘条退火拉丝后主要用于制作轴承滚动体，如滚珠、滚柱和滚针。滚动体是轴承中的关键零件,必须具备极高的抗塑性变形能力、尺寸稳定性、耐磨性和接触疲劳性能。滚动体质量的好坏对轴承的使用寿命影响很大，以柱形球轴承为例,当其滚动体失效时该轴承的失效概率同比会增加到十倍以上。据统计,目前国产轴承失效80％来自于滚动体不良。因此,提高轴承滚动体质量已成为我国轴承工业发展的重要环节之一。

轴承钢线材作为制作滚动体的原材料，其表面质量、尺寸精度、脱碳、碳化物均匀性等是必须要控制好的。表面质量和尺寸精度的控制是基础，各大轴承钢生产厂家基本都能作好。但在控制脱碳和碳化物均匀性方面是有难度的，众所周知，碳化物均匀性主要是在炼钢工序控制好铸坯偏析，在轧钢工序控制好加热温度和加热时间，在足够长的高温扩散时间下碳化物液析、带状、网状能得到较大改善，而长时间的高温扩散与脱碳控制是相互矛盾的。轴承钢脱碳将使表层的机械性能下降，达不到用户要求的硬度，在淬火工序中容易产生裂纹、软点等缺陷，显著降低轴承钢的疲劳强度，甚至引起疲劳断裂。若要继续消化脱碳层超标的轴承钢线材，需要增加退火、拉拔道次，将增加额外成本。因此，如何有效控制脱碳，在确保碳化物均匀性满足要求的前提下控制好脱碳尤为重要。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种轴承钢线材脱碳深度的控制方法，该方法通过对轴承钢150方坯料脱碳进行识别、处理，对加热温度、加热时间、炉内气氛等进行控制，实现了对轴承钢线材脱碳的有效控制，满足GB/T18254对轴承钢线材脱碳深度的要求。

技术方案：本发明所述的一种轴承钢线材脱碳深度的控制方法，该方法首先对轧制轴承钢线材的坯料进行识别，对于不同类型的坯料采用不同的表面处理方式，并在加热过程中对加热温度、加热时间和炉内气氛进行控制；要求如下：

(1)表面处理：对于连铸坯采用抛丸、点磨处理；对于初轧坯采用全扒皮处理；

(2)加热温度的控制：对于连铸坯采用高温加热方式，预热段钢坯心部温度≤700℃时，炉温控制在850℃以内；进入加热段，炉温逐步提升到1180～1240℃；进入均热段，炉温控制在1200～1220℃；

对于初轧坯采用低温加热方式，预热段钢坯心部温度≤700℃时，炉温控制在850℃以内；进入加热段，炉温逐步提升到980～1040℃；进入均热段，炉温控制在1000～1020℃；

(3)加热时间的控制：对于连铸坯，控制高温段扩散时间和在炉总时间，其中，1150℃以上高温段扩散时间≥60分钟，在炉总时间≥135分钟；

对于初轧坯，控制在炉总时间≥120分钟；

(4)炉内气氛的控制：包括残氧含量、空气过剩系数和炉压；其中，所述残氧含量分三段控制，预热段≤2％，加热段≤4％，均热段≤3％；所述空气过剩系数分三段控制，预热段0.85～1.0，加热段0.95～1.1，均热段1.1～1.25；所述炉压控制在8～15Pa。

其中，所述全扒皮处理是在初轧坯每个轧制批次中选取多根初轧坯样本，检验脱碳层深度，检验数据中脱碳层最深的为Dmax，所述全扒皮处理的深度大于Dmax。为了保证数据的准确性，选取的初轧坯样本≥5根。