[发明专利]一种专供数控机床主轴用45钢热轧圆钢棒材及其制备方法

权利要求书

1.一种专供数控机床主轴用45钢热轧圆钢棒材的制备方法，其特征在于所述方法包括钢水冶炼、LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制、钢材精整工序，具体包括：

A、钢水冶炼：将铁水、废钢及生铁加入LD氧气转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.08 wt%，出钢温度小于1670℃；出钢前向钢包底部加入石灰，石灰的加入量为：4.0kg/t_钢；出钢时采用渣洗及全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20～40NL/min，当钢包中的钢水量大于1/4时，依次向钢包中加入下列物质：按7.5～9.5kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn 75.8wt%，C 6.7wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按2.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅钙钡合金：Si 58.2wt%，Ca12.5wt%，Ba 16.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.5～3.2 kg/t_钢的量，加入Si含量为 73.5wt%的硅铁；按1.8-3.4kg/t_钢的量，加入下列质量比的增碳剂：C 92.53wt%，S0.085wt%，灰份4.15wt%，挥发份 1.64wt%，水份 0.75wt%，其余为不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金及增碳剂；出钢完毕后，对钢水吹氩2分钟，以促进钢水中夹杂物的上浮并排除，改善钢水洁净度；吹氩结束后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；

B、LF炉精炼：将A步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量吹氩1分钟，然后下电极采用档位8～10档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰1.5～3.0kg/t_钢，然后加入电石0.6 kg/t_钢调渣，控制渣碱度为4.0～6.0；之后将钢水温度加热至1585～1595℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si 56.5wt%、Ca 29.5 wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为3.0m/s，喂线量100m；喂线结束采用流量为20～30NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间为5分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t_钢，然后将钢水吊至浇铸工位；

C、钢水浇铸：钢水连铸采用全程保护浇铸，在中间包温度为1515～1530℃，拉速为1.8～2.1m/min，二冷比水量为1.2～1.4L/kg的条件下，将B步骤的钢水连铸成断面165mm×165mm的大尺寸钢坯，定尺长度为11.7-11.8m；

D、钢坯加热：将C步骤的钢坯经输送地辊送入步进式蓄热式天燃气加热炉进行加热，加热炉炉膛气氛采用微正压操作，弱还原性气氛，炉头火焰为弱兰色，炉膛压力为10-24Pa，以防止钢的表面氧化脱碳，钢坯在加热炉加热时间控制为90-120分钟，加热炉均热段炉温控制为1085-1110℃，钢坯开轧温度控制为1010-1030℃；

E、轧制：D步骤钢坯从加热炉出钢后，采用一套Φ475×6 mm /Φ450×2 mm，Φ330×4mm /Φ350×6 mm平立(H/V)交替布置的全连轧机组进行轧制，且生产过程遵循稳定的“快轧”原则，轧线设置和在线调整的主要工艺参数如下：

（1）粗轧出口料形控制在Φ70-72mm；

（2）轧速控制按CP3操作站轧制程序表预设置进行，即生产Φ28mm精品圆钢时轧速12.5-12.7m/s；生产Φ40mm精品圆钢时轧速为9.0-9.2m/s，为保证轧件的变形速率，严禁降速轧制；

（3）Φ350×6 mm精轧机组的轧辊材质全部使用高硼钢轧辊；

（4）成品孔型采用渐开线设计；以提高圆钢棒材的尺寸精度；

（5）圆钢棒材直径按正偏差控制，不圆度控制在0.20mm以内；

（6）使用减定径装置1架，再进一步提高不圆度；

（7）终轧温度：980-1030℃，轧件通过裙板上钢系统进入120×10.8m²冷床空冷；

F、钢材精整：将E步骤空冷后的钢材经对齐辊道、移钢小车，移送至锯切线输入辊道，再由3台Φ650 mm锯机进行切定尺，随后定尺材通过辊道送入定尺收集平台进行定支收集、打捆、称重、喷印、贴标签，最后吊至成品库进行“井”型堆冷，堆冷温度控制≤450℃；

堆冷后即获得化学成份如下的专供数控机床大轴用的45钢热轧圆钢精品棒材：C：0.43～0.46 wt%， Si：0.24～0.30wt%，Mn：0.60～0.70wt%，S≤0.015 wt%， P≤0.025 wt%，Cr:0.020-0.040wt%，Mo: 0.003-0.008wt%；其余为Fe及不可避免的不纯物。