260 mm×300 mm轴承钢连铸坯生产φ70～φ75 mm棒材的工艺实践

通过严格控制冶炼、轧制过程,采取快速加热工艺及对Ф650 mm×1/Ф550 mm×1/Φ550 mm×4半连轧生产线的孔型系统重新进行设计、优化,莱钢成功开发了采用260 mm×300 mm大断面连铸坯生产φ70～φ75 mm规格GCr15轴承钢棒材.实践表明,该工艺合理可行、轧制过程稳定,且产品的各项性能指标均符合国家标准要求.     

锻轧结合二火成材对大规格轴承钢芯部组织与性能的影响

研究了先锻后轧二火成材工艺与一次成材直接锻造工艺对Φ150 mm GCr15Si Mn低钛轴承钢芯部组织与性能的影响。结果表明:使用600 mm圆坯一火锻成310 mm×310 mm方坯,再二火轧制成150 mm圆轧材,对该规格低钛轴承钢的中心缩孔残余、偏析、疏松等内部组织改善效果显著,探伤合格率明显提高。     

圆坯连铸GCr15SiMn的成分偏析和接触疲劳寿命研究

利用金属原位分析技术和钻孔化学分析方法对高淬透性轴承钢GCr15SiMn的Φ450 mm连铸圆坯和Φ130 mm圆钢的C、Si、Mn、Cr元素横截面的分布情况进行分析。采用推力片式接触疲劳试验机进行了材料的接触疲劳寿命测试。结果表明：GCr15SiMn连铸圆坯C元素的偏析倾向较大,易产生中心正偏析,而Cr、Si、Mn元素的偏析倾向较小。通过采取稳定低过热度浇铸、三段强电磁搅拌等措施,铸坯的中心碳偏析得以改善。采用(1240±20)℃×5 h高温扩散、初轧首道次变形量≥90 mm大变形轧制的Φ130 mm圆钢的碳偏析可以得到进一步的改善,试验钢在5.3GPa高应力负载下的接触疲劳额定寿命L₁₀达到3.58×10⁶次,接近电渣重熔钢的水平。     

石家庄钢铁公司成功开发GCr15SiMn轴承钢

GCr15SiMn钢要求超低氧、高纯净度、耐磨、疲劳寿命高，低倍、高倍、带状、液析要求严格。由于GCr15SiMn轴承钢较GCr15轴承钢Si和Mn含量更高，更容易引起铸坯成分偏析，因此，在冶炼过程中要采取有效措施控制偏析。     

GCr15轴承钢碳化物高温扩散的研究

由于轴承钢的碳含量较高,在钢液凝固过程中易形成较大的碳偏析,且在后期的加热、轧制过程中难以有效消除。研究了240 mm×240 mm GCr15轴承钢大方坯碳化物析出形态、金相组织随不同加热工艺制度的变化,通过理论推算了GCr15轴承钢的高温扩散系数,确定了最佳加热的工艺。     

石钢GCr15SiMn轴承钢的开发

石钢通过60t电弧炉-LF(VD)精炼-300mm×360mm矩坯连铸-连轧工艺生产Φ90mm、Φ100mm、Φ105mm轴承钢GCr15SiMn(%:1.00C、0.5Si、1.0Mn、1.45Cr、0.02Al) 。通过电弧炉无渣出钢、LF精炼渣碱度≥3.5, VD处理和全程保护浇铸,低拉速(0.40～0.55m/min),弱二冷(0.18～0.25L/kg),电磁搅拌等工艺措施,使[O]≤8×10^-6,钢中非金属夹杂物总级别2.5～3.0级,无发纹,疏松和偏析≤1.0级,碳化物不均匀性均满足标准要求。     

汽车轮毂用S55C中碳轴承钢的开发与生产实践

采用120t BOF冶炼→ LF精炼→ RH真空处理→CCM连铸(240 mm×240mm)→Φ55mm和Φ60 mm棒材轧制工艺流程生产汽车轮毂用S55C中碳轴承钢(0.54％～0.56％C).转炉高拉碳,终点[C]≥0.10％,并配备下渣红外检测系统;LF精炼渣碱度控制在4.0～6.5;RH精炼在≤66.7 Pa的...     

GCr15轴承钢220 mm×220 mm连铸坯生产Φ55～70 mm棒材的工艺开发

开发了100 t DC EAF+LF+VD-220 mm×220 mm坯连铸-横列式轧机轧制工艺生产φ55～70 mm GCr15轴承钢材。工艺试验结果表明,当连铸时钢水过热度≤35℃,轧制压缩比为12.58～20.38时,220 mm×220 mm连铸坯的加热时间≥8 h,轧制的GCr15轴承钢φ55～70 mm成品轧材中心疏松≤1.5级,带状组织≤1.5级,可以满足GB/T18254-2002标准要求。     

GCr15轴承钢棒材连轧过程的有限元模拟

通过Gleeble-1500热模拟试验机对GCr15轴承钢(/%:0.99C,0.31Mn,0.24Si,0.010P,0.003S,1.44Cr,0.01V)热轧材进行800~1 150℃,变形速率0.1~3 s~(-1),变形量0.7的等温压缩变形试验。采用已建立的Hensel/Spittel变形抗力模型,运用LARSTRAN/SHAPE有限元模拟软件对200 mm×200 mm连铸方坯连轧Φ70 mm GCr15轴承钢棒材10道次热连轧过程进行三维热力耦合有限元模拟。通过分析各道次轧件温度场、应力应变场、宽展及轧制力参数的变化规律,预测了轧件在第5道次最有可能在角部出现裂纹,因此在轧制过程应减小第5道次变形量,防止产生裂纹;各道次出口处轧件横截面宽度、高度尺寸的模拟值与实测值的相对误差分别为0.40%~5.90%和0.28%~6.11%。     

GCr15轴承钢棒材连轧过程温度场数值模拟

建立了GCr15轴承钢(0.99%C、1.47%Cr)160 mm×160 mm方坯经粗轧、一中轧、二中轧、KOCKS轧机轧成Φ25.0 mm和Φ35.0 mm的轧件温度场预测模拟系统;研究了轧件轧制过程中温度的变化,一中轧入口轧制速度(0.55 m/s和1.1 m/s)对轧制过程轧件温度的影响,以及轧后冷却工艺(2段式和3段式快冷)对轧件温度的影响。结果表明,轧件温度的计算值和实测值的相对误差≤3%。     

非调质钢S38MnSiV采用转炉-矩形坯连铸工艺的生产实践

本钢采用“铁水脱硫扒渣→150t转炉冶炼→（LF+RH）精炼→矩形坯连铸（350 mm×470 mm）→800 mm棒材连轧机组（轧材保温）→检验入库”生产工艺流程,生产的非调质钢S38MnSiV,钢材中氧含量不大于16×10-6、氢质量分数不大于1.2×10-6、氮质量分数在（136～162）×10-6范围内;φ160 mm圆钢的低倍、非金属夹杂物、晶粒度等级均符合标准要求;力学性能达到Rm≥865 MPa,ReL≥560 MPa,Aku≥66 J,满足标准要求。     

转炉流程生产高品质轴承钢的实践

<与电炉流程相比,转炉流程生产轴承钢具有铁水洁净度高、产品质量好、生产效率高、生产成本低等主要优 点。本钢炼钢厂采用转炉-精炼（LF+RH）-矩形坯连铸生产GCr15,其化学成分全部达到本钢制定标准要求,其 中有害元素 w（［Ti］）=25×10 -6 、 w（［Ca］）=2×10 -6 、 w（［O］）=8×10 -6 、 w（［N］）=38×10 -6 、 w（［H］）=0.8× 10 -6 ,均优于GB/T 18254-2002标准要求,满足瑞典SKF标准（SKF D33）的要求。     

60 t BOF-LF(VD)-150 mm×150mm连铸生产GCr15轴承钢的工艺实践

济源钢铁公司采用60 t顶底复吹转炉高拉碳操作法,控制转炉终点[C]0.08%～0.20%,出钢过程钢包底吹氩并加铝铁脱氧,LF采用CaO-Al₂O₃-SiO₂高碱度渣精炼,连铸钢水过热度20～30℃,M+F电磁搅拌,全程吹氩保护浇铸,铸坯堆垛缓冷工艺生产150 mm×150 mm GCr15轴承钢铸坯。实践表明,GCr15轴承钢的氧含量为（6.3～11.9）×10^-6,平均氧含量为9×10^-6,连铸坯的低倍组织良好。     

热轧工艺参数对GCr15轴承钢晶粒度的影响

为实现奥氏体再结晶控制轧制,根据石钢30 t转炉生产的GCr15轴承钢再结晶图,结合现场1 150～910℃14道次轧制Φ35 mm圆钢的工艺制度,通过Gleeble 1500热模拟试验机对GCr15连铸坯切取的试样进行1 150～910℃6道次的模拟试验。模拟试验结果表明,通过累计变形量82%,试样的再结晶率达91%,晶粒度为6级。若提高Φ530 mm轧机的实际轧制的压下量,使累计变形量由52%提高至60%,可使Φ35 mm GCr15轴承钢的晶粒进一步细化。     

GCr15SiMn轴承钢?400mm铸坯工艺实践

天津天管特殊钢有限公司采用100 t EBT电炉→100 t钢包炉→100 t RH真空处理炉→5流圆坯连铸机工艺生产?400 mm铸坯GCr15SiMn轴承钢。通过优质废钢添加铁水降低入炉料有害元素及P、S含量;控制出钢碳在0.20%~0.30%;出钢过程中铝脱氧,确保Alsol≥0.020%;LF精炼渣碱度控制在4.5~6.5,RH高真空(≤67 Pa)脱气时间大于15 min;弱搅拌时间≥20 min;RH严格控制钢水上连铸温度,连铸采用低过热度浇注和合理的结晶器及末端电磁搅拌参数,使铸坯凝固时产生更小的成分偏析,等轴晶和柱状晶的分布更加均匀。     

120 t BOF-LF-VD-CC工艺生产GCr15轴承钢的氧含量控制

采用铁水预处理-120 t顶底复吹转炉-LF-VD-φ180 mm连铸工艺生产GCr15轴承钢.统计分析了轴承钢转炉终点[C]对钢水氧活度的影响,LF精炼渣碱度对T[O]的影响,LF末钢中铝含量对VD过程铝损和T[O]的影响.通过控制转炉终点[C]≥0.06％、出钢用铝锰铁强化脱氧;控制LF离位时[Al]0.020％ ～0.040％,( FeO+MnO)≤1％,碱度2.8～4.5;VD软吹时间≥15 min,轴承钢中全氧含量为(6～12) ×10-6.     

110 t UHP EAF-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践

马钢特钢公司生产GCr15轴承钢的流程为110 t UHP EBT EAF-120 t LF-RH-Φ380~Φ600 mm圆坯连铸工艺。通过控制EAF终点[C]≥0.10%,下渣量≤2.0 kg/t钢,出钢用铝铁预脱氧;LF终渣(/%):50~60CaO、5~6MgO、8~15SiO₂、15~20Al₂O₃,RH 67 Pa时间≥10 min,连铸结晶器、铸流、凝固末端电磁搅拌等工艺措施,使钢中总氧含量-T[O]≤8×10^-6,Φ130 mm材中A、B、C、D夹杂物≤1.0级,Ds夹杂0级,满足对产品冶金质量的要求。