[发明专利]一种大尺寸GCr15轴承钢棒材的高强韧轧制方法

权利要求书

1.一种大尺寸GCr15轴承钢棒材的高强韧轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）轧辊设计，将轧辊设置为多曲面类圆台形轧辊，具体为：轧辊的母线由多条直线相连而成；

2）构造变形区：将同向设置的四个所述轧辊分为两组，分别为第一组轧辊和第二组轧辊，同一组内的两个轧辊对称设置，轧辊上直径小的一端为轧辊小端，另一端为轧辊大端；

四个轧辊沿轧制线圆周方向均布，四个轧辊围成的区域为变形区；

第一组轧辊中的两个轧辊分别位于变形区上方和下方，第二组轧辊中的两个轧辊分别位于变形区的左右两侧；

第一组轧辊中的轧辊和第二组轧辊中的轧辊上同一位置横截面的直径分别为φ₁和φ₂，且φ₁大于φ₂；

3）构造等椭圆度变形区：变形区内椭圆度保持不变；椭圆度为变形区以轧制线为法线的横截面内，第二组轧辊中两个轧辊之间的距离与第一组轧辊中两个轧辊之间的距离之比；

4）选取轧制进料方式：轧制过程中，若是单道次轧制，则坯料棒材从轧辊大端送进变形区，若是多道次轧制，则第一道轧制时，坯料棒材从轧辊大端送进变形区，后续道次轧制坯料棒材由轧辊任意一端送进变形区；

5）选材：选取直径230-460mm，长度300-10000mm的GCr15轴承钢坯料棒材；

6）配分：将选取的坯料棒材加热到1100~1150℃并保温后，风冷到900~950℃，均温5~15min；

7）轧制：四个轧辊均为主动辊，四个轧辊分别绕其中心轴线转动，且旋转方向相同，将坯料棒材经过配分后，按照上述轧制进料方式将配分后的坯料棒材送入变形区，坯料棒材在变形区内螺旋前进，并从变形区另一端输出，实现变截面轧制；

完成一道次轧制后，根据设计的轧制道次进行后续道次的轧制，在后续道次轧制过程中，调整轧辊间距进行下一道次轧制；相邻道次中，坯料棒材进入变形区的方向相反，轧辊的旋向相反，完成设计的轧制道次后，以冷却速度不小于8℃/s快冷到600~650℃，然后空冷至室温。

2.如权利要求1所述一种大尺寸GCr15轴承钢棒材的高强韧轧制方法，其特征在于，所述第一组轧辊中两个轧辊的辊喉直径D₁与坯料棒材直径D_b满足D₁/D_b=1.0~5.0，轧辊的辊身长度L与辊喉直径D₁满足L/D₁=3.0~7.0；

第二组轧辊中两个轧辊的辊喉直径D₂与第一组轧辊中两个轧辊的辊喉直径D₁满足D₂/D₁=0.5~1.0。

3.如权利要求2所述一种大尺寸GCr15轴承钢棒材的高强韧轧制方法，其特征在于，所述轧辊的母线由四条直线相连而成；

四条直线对应轧辊的部分均为轧辊段，从轧辊小端至轧辊大端，四个轧辊段的长度分别为L₁、L₂、L₃、L₄，四个轧辊段的辊面锥角为γ₁、γ₂、γ₃、γ₄，则L₁：L₂：L₃：L₄=3:1:1:1，γ₁=2.5°~5.0°、γ₂=2.5°~4°、γ₃=2°~3°、γ₄=1°~3°；

辊面锥角指过轧辊轴线的任一截面上，母线与轧制线的夹角。

4.如权利要求3所述一种大尺寸GCr15轴承钢棒材的高强韧轧制方法，其特征在于，轧制过程中，椭圆度为1.0~1.1，送进角为9~13°、辗轧角为7~9°、轧辊转速为11~13r/min、直径压下率为60-75%。

5.如权利要求4所述一种大尺寸GCr15轴承钢棒材的高强韧轧制方法，其特征在于，坯料棒材配分的保温时间T为：T=D_b×1min，其中D_b为坯料棒材直径。