[发明专利]一种轴承钢钛含量控制方法

说明书

本发明涉及一种轴承钢钛含量控制方法，制备方法包括转炉冶炼工序、LF炉外精炼工序、RH炉真空精炼工序、方坯连铸工序步骤。采用低钛铁水经顶底复吹转炉冶炼，出钢过程不挡渣，终点[C]控制在0.05％～0.30％，出钢温度1610‑1660℃，采用普通合金，合金在转炉炉后加入，加入碳化硅弱脱氧，出钢后加入石灰固渣，进LF前采用扒渣处理，扒渣后加入渣料，LF炉通电造渣，尽快形成白渣操作，RH经长时间高真空脱气，连铸采用严密的保护浇注。采用本发明生产的超低钛轴承钢钛含量可稳定控制≤0.0007％，完全满足客户超低钛的要求。

技术领域

本发明属于钢材的生产制造领域，具体来说涉及一种轴承钢钛含量控制方法。

背景技术

轴承钢中的氮化物以钛N和钛(CN)为主，它们是一种硬度很高的不变形夹杂物。在交变应力的作用下会造成应力集中而损坏轴承钢。轴承钢中钛含量对疲劳极限的影响可以看出当轴承钢中钛含量超过30ppm，其疲劳寿命明显开始下降。钢中钛含量越低，轴承钢寿命就越高，钛在轴承钢中被视为有害元素，它与溶解于钢中的氮、硫、氧有着极强的亲和力，多以钛类夹杂物(钛N、钛₄C₂S₂、钛O₂等)的形式残留于钢中。这种夹杂物坚硬、呈棱角状，严重影响轴承的疲劳寿命，特别是在洁净度显著提高，其它氧化物夹杂数量很少的情况下，含钛夹杂物的危害尤为突出。因此，为了提高轴承钢的疲劳寿命，一般要求轴承钢中的钛含量越低越好。为了能实现轴承钢超低钛的控制，钢铁企业也做了很多研究。专利号CN108998720B-一种低钛含量轴承钢的制备方法-通过调整硅铁合金在初炼炉后加入，使合金中的钛被氧化进入钢水中，精炼过程是还原过程，故仅能保证钛含量≤18ppm，无法实现超低钛的控制。专利号CN112680666A-一种超低钛轿车轮毂轴承用钢HZ55Cr及其制备方法-通过使用非含钛钢种洗过包的钢包盛钢、使用低钛合金、弱脱氧的方式控制钢中钛含量，但该专利精炼过程会加入硅铁、锰铁、铬铁类合金进行合金化，虽采用弱脱氧可以减少炉渣中的钛被还原进入钢水中，但合金中的钛仍会进入钢水中，且精炼过程是还原过程，钢水中的钛无法被氧化进入炉渣中。CN201810909107.6一种低钛含量轴承钢的制备方法等控钛工艺中，采用将合金在出钢过程中一次性加入，精炼过程无需再调整合金，虽然可以保证不会从合金方面引入新的钛，但精炼过程会加入预熔渣，同时轴承钢属于铝脱氧钢，铝是强脱氧剂，随着精炼过程的进行钢中的铝会将渣中的钛(包含预熔渣中带入以及出钢过程中合金中被氧化的)重新还原进入钢水，不能够满足钛＜10ppm这种超低钛轴承钢的要求。CN201410133333.1一种去除轴承钢钢液中钛的方法利用电炉冶炼轴承钢的氧化末期扒渣完毕后，将高钛铬铁加入电炉中；利用硅锰预脱氧，同时喷吹合成渣料吸附氧化钛杂质，其将合金加入初炼炉中氧化去除，但此种方法生产效率低，同时，在钛氧化去除过程中，Si、Mn等合金元素也会被氧化，导致合金收得率低，并不利于低成本高效率的生产模式。

目前控钛工艺大多采用的方式都是针对初炼炉的冶炼工艺，没有对钢包精炼进行研究。已有精炼工艺中全部采用预熔渣。发明人在长期实践过程中，发现预熔渣对冶炼超低钛轴承钢也存在明显影响。因此，急需一种低成本高效率超低钛轴承钢的冶炼方法。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种轴承钢钛含量控制方法，轴承钢冶炼、初炼炉后采用先合金化后利用碳化硅脱氧；精炼过程全程采用低碱度渣，精炼出站前利用铝线将铝调整到目标值，不采用预熔渣来造渣等，不对生产效率造成影响，能够实现低成本高效率冶炼高合金超低钛轴承钢，可有效控制成品钛含量，提高钢水纯净度，减少氮化钛类夹杂。满足钛＜10ppm这种超低钛轴承钢的要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轴承钢钛含量控制方法：包括转炉冶炼工序、扒渣工序、LF精炼工序、RH真空精炼工序、方坯连铸工序和轧制工序步骤，具体操作如下：