[发明专利]一种改善高碳铬轴承钢低倍质量及偏析指数的控制方法

说明书

本发明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‑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。本发明控制方法提高了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。

技术领域

本发明属于轴承钢冶金生产技术领域，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。

背景技术

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。

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。

发明内容

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。

本发明的技术方案：

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。

进一步的，所述冶炼初炼阶段的出钢温度不低于1600℃。

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。

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。

进一步的，所述连铸阶段采用5机5流250mm×280mm矩形方坯。

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。

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。

进一步的，所述连铸阶段液相线温度为1454℃。

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。

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。