基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法。包括钢坯加热工序和轧制工序，其改进之处为：控制钢坯在步进式加热炉炉前装钢速度≥120S/支，钢坯在步进式加热炉中加热时，预热段炉温控制在850℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在1000～1180℃之间，加热Ⅱ段和均热段炉温控制在1190～1250℃之间，通过控制加热和轧制工艺参数，可消除轴承钢GCr15的碳化物液析超标，同时避免铸坯芯部裂纹及铸坯断裂。

Rolling Method of Bearing Steel Based on Walking Heating Furnace

The invention relates to a rolling method of bearing steel based on walking-beam reheating furnace. Including billet heating process and rolling process, the improvements are as follows: controlling the loading speed of billet in front of Walking Reheating Furnace (> 120S/strand), controlling the temperature of preheating section below 850 C, heating section I between 1000 and 1180 C, heating section II and soaking section between 1190 and 1250 C by controlling heating and rolling. The technological parameters can eliminate the excessive carbide precipitation of bearing steel GCr15, and avoid the cracks in the core of the billet and the fracture of the billet.

【技术实现步骤摘要】
基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法
本专利技术涉及一种轴承钢轧制方法，尤其涉及一种基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法。
技术介绍
轧钢步进式加热炉的功能是加热合金钢、齿轮钢、轴承钢等不同类别钢种的坯料，使其在出炉时达到轧制工艺所要求的温度，并根据不同类别钢种钢性来设定加热炉装钢推钢速度。坯料在步进式加热炉装料端、出料端，整个输送过程，由计算机自动控制完成，并自动记录装钢时间、出钢时间。轴承钢GCr15含碳量0.95～1.05wt%，合金铬含量1.40～1.65wt%,硅含量0.15～0.35wt%，锰含量0.25～0.45wy%；碳是易偏析元素，铸坯在炼钢连铸凝固过程中，因碳的偏析极易形成莱氏体共晶碳化物，这种共晶碳化物如果在后序轧钢加热过程中不能得到充分的溶解、扩散，最终就会导致钢材因碳化物液析超标而性能不合格；轴承钢GCr15连铸坯料尺寸200*200mm，合金含量较高,冷坯在加热过程中,热量的传导是由表及里的,从钢坯的表面到中心存在着温度梯度,相应地,在钢坯内部产生热应力，热应力作用的结果使钢坯的表层受到压应力,而钢坯中心会受到拉应力,由于钢坯中心部位是低溶点组分和杂质富集的地方,强度最低,甚至还存在间断性的缩孔,因此，对于大断面的轴承钢,如果温升过快,在钢坯芯部形成裂纹，如果芯部已形成裂纹或形成较大的应力,钢坯在加热及轧制过程中就会出现断裂和裂纹,在大压下量开坯时,钢坯芯部裂纹会由内扩展到表面,最后形成“鸟巢裂口”或直接断裂。因此，如何有效避免钢坯芯部裂纹、铸坯断裂、消除轴承钢GCr15的碳化物液析等缺陷一直是业内面临的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，通过控制加热和轧制工艺参数，可消除轴承钢GCr15的碳化物液析超标，同时避免铸坯芯部裂纹及铸坯断裂。解决上述技术问题的技术方案是：基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，包括钢坯加热工序和轧制工序，其改进之处为：控制钢坯在步进式加热炉炉前装钢速度≥120S/支，钢坯在步进式加热炉中加热时，预热段炉温控制在850℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在1000～1180℃之间，加热Ⅱ段和均热段炉温控制在1190～1250℃之间。上述的基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，所述加热工序中，钢坯在加热炉内总加热时间不少于240min；所述钢坯在步进式加热炉端部出钢时，分组出钢，每组2～4支。上述的基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，所述轧制工序中，粗轧温度控制为1050～1100℃，精轧温度控制在950～1050℃；精轧完成后以5～20℃/s的冷却速率冷却到550～720℃之间，过冷床剪切后堆垛缓冷至室温。上述的基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，所述钢坯在连铸时，控制连铸钢液过热度在15～35℃之间。本专利技术的有益效果为：本专利技术充分考虑了轴承钢C元素、Cr元素、Si元素、Mn元素、推钢速度、扩散时间的单因素作用和多因素相互作用对钢坯芯部裂纹、碳化物液析组织评级的影响，通过控制加热炉预热段、加热Ⅰ段、加热Ⅱ段和均热段炉温，同时控制钢坯装钢速度，从而在保证碳化物液析指标合格的同时，保证钢坯不出现裂纹、铸坯断裂的现象，避免生产轴承钢时出现重大事故，影响生产节奏及产量。通过该专利技术的应用，不仅解决了碳化物液析超标问题，也降低了轴承钢GCr15冷坯在加热过程中钢坯表面到中心的温度梯度,避免了加热炉内出现钢坯芯部裂纹、断裂等生产事故。具体实施方式本专利技术基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，包括以下步骤：1）钢坯在连铸工序中，控制连铸钢液过热度在15～35℃之间；2）步进式加热炉装轴承钢GCr15冷坯坯料时，控制系统自动控制装钢速度≥120S/支；3）通过烧嘴调整步进式加热炉的预热段炉温在850℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在1000～1180℃之间，加热Ⅱ段炉温控制在1190～1250℃之间，均热段炉温控制在1190～1250℃之间；每支钢坯在加热炉内总加热时间不少于240min；钢坯在步进式加热炉端部出钢时，分组出钢，每组2～4支；4）钢坯经除鳞机除去表面氧化铁皮后，观察钢坯表面，未出现断裂和裂纹现象；5）将经步进式加热炉加热后的钢坯送到轧机进行轧制，步骤具体包括：钢坯送到轧机进行粗轧，粗轧温度控制为1050～1100℃，粗轧结束后进入精轧机，精轧温度950～1050℃；钢坯精轧完成后以5～20℃/s冷却速率冷却到550～720℃之间，过冷床剪切后堆垛缓冷至室温。钢坯轧制完成后，在剪切打捆时取样；利用金相显微镜对试验钢内部的碳化物液析进行检测，并根据检测结果，按照GB/T18254-2016标准，得到相应的碳化物液析等级。以下通过具体实施例对本专利技术做进一步说明：实施例1GCr15轴承钢A主要成分的质量百分含量分别为：[C]：0.97％，[Si]：0.23％，[Mn]：0.32％，[Cr]：1.45％，[P]：0.014％，[S]：0.004％，[Mo]：0.02％，[Cu]：0.01％，[Ni]：0.01％，其余为铁和杂质；转炉冶炼、连铸坯断面尺寸为200×200mm，钢包水口自开，浇次第一炉过热度为47℃，连浇炉次第二炉至第五炉过热度分别为：27℃、32℃、32℃、30℃，连铸拉速0.9m/min，选取连浇炉次第二炉至第五炉其中一炉次轧制；在长26m×宽12.7m步进式加热炉中加热连铸坯，炉前装钢速度按120s/支，预热段炉温在835℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在1015～1150℃之间，加热Ⅱ段炉温控制在1195～1230℃之间，均热段炉温控制在1205～1230℃之间；整炉生产过程中，每支钢坯在加热炉内总加热时间为245-265min；钢坯在步进式加热炉端部出钢时，分组出钢，每组2～4支；钢坯经除鳞机除去表面氧化铁皮后，观察钢坯表面，未出现断裂和裂纹现象；钢坯送到轧机进行粗轧，粗轧温度控制为1065～1082℃，粗轧结束后进入精轧机，精轧温度975～995℃；钢坯精轧完成后以5～20℃/s冷却速率冷却到550～720℃之间，过冷床剪切后堆垛缓冷至室温；轧制Φ45mm圆钢，打捆后堆垛缓冷，属热轧不退火材。按照GB/T18254-2016标准，直径Φ45mm的圆钢液析合格标准≤2.0级，检测5组试样；利用金相显微镜对试验钢内部的碳化物液析进行检测评级，检测该炉GCr15钢碳化物液析为：0级，0.5级，0级，0.5级，0级。经检测，该炉碳化物液析合格。实施例2GCr15轴承钢B主要成分的质量百分含量分别为：[C]：0.99％，[Si]：0.26％，[Mn]：0.33％，[Cr]：1.45％，[P]：0.009％，[S]：0.002％，[Mo]：0％，[Cu]：0.01％，[Ni]：0.01％，其余为铁和杂质；转炉冶炼、连铸坯断面尺寸为200×200mm，钢包水口自开，浇次第一炉过热度为52℃，连浇炉次第二炉至第五炉过热度分别为：29℃、30℃、26℃、22℃，连铸拉速0.9m/min，选取连浇炉次第二炉至第五炉其中一炉次轧制；在长26m×宽12.7m步进式加热炉中加热连铸坯，炉前装钢速度按122s/支，预热段炉温在830℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在1012～1167℃之间，加热Ⅱ段炉温控制在1198～1225℃之间，均热段炉温控制在1202～1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，包括钢坯加热工序和轧制工序，其特征在于：控制钢坯在步进式加热炉炉前装钢速度≥120S/支，钢坯在步进式加热炉中加热时，预热段炉温控制在850℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在 1000～1180℃之间，加热Ⅱ段和均热段炉温控制在1190～1250℃之间。

【技术特征摘要】
1.基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，包括钢坯加热工序和轧制工序，其特征在于：控制钢坯在步进式加热炉炉前装钢速度≥120S/支，钢坯在步进式加热炉中加热时，预热段炉温控制在850℃以下，加热Ⅰ段炉温控制在1000～1180℃之间，加热Ⅱ段和均热段炉温控制在1190～1250℃之间。2.如权利要求1所述的基于步进式加热炉的轴承钢轧制方法，其特征在于：所述加热工序中，钢坯在加热炉内总加热时间不少于240min；所述钢坯在步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，李玉谦，肖国华，靳国兵，孙彩凤，李国涛，刘永强，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北,13