提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法

专利名称：：提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法
技术领域：
：本发明涉及钢材线材的生产加工领域，具体地指一种提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法。
背景技术：
：高碳铬轴承钢盘条是用于制造轴承滚动体的重要材料，现在用户对冶金厂生产的轴承钢盘条尺寸精度及表面质量要求很严，特别是对盘条允许直径偏差以及盘条不圆度要求苛刻。如国家标准《热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T14981-2004中对盘条尺寸精度规定为0>5~10mm盘条C级精度直径允许偏差i0.15mm、C级精度直径不圆度《0.24mm(最严要求)，010.515mm盘条C级精度直径允许偏差i0.20mm、C级精度直径不圆度《0.32mm;对表面质量的规定为表面应光滑，不得有裂纹、折叠、耳子、结巴、分层及夹杂，允许有压痕及局部的凸块、划痕、麻面，其深度或高度B、C级精度不得大于0.1mm，其他级精度不得大于0.2mm。目前各钢铁冶炼企业里，轴承钢与碳素钢的生产共用一套轧制孔型系统，轧制工艺都采用先粗轧、中轧和预精轧再精轧处理；粗轧、中轧和预精轧步骤由系统中位置靠前的部分机架组处理，精轧工序由位置靠后的精轧机架组进行。考虑到轧制时轧件不同方向的形变影响，确保轧制工艺顺利进行，进行精轧工序的精轧机组(目前企业通用的有8架或10架轧机组成)均是由椭圆孔型、圆孔型轧机交替排列组成，椭圆孔型轧机与圆孔型轧机互成90。夹角，即通常说的平立交替。为了确保最后出机的钢材呈圆型，精轧机组的最后一架轧机必须为圆孔型轧机，倒数第二架为椭圆孔型轧机，倒数第三架为圆孔型轧机，依次交替排列。轧件产品的尺寸精度及表面质量主要是由精轧机机组来控制。精轧机的制备厂家在精轧机出厂时都提供了精轧机组各规格道次红坯尺寸，钢铁冶炼企业在进行轧制时对轧机的调整都遵照该规格表来调整各道次孔型尺寸。例如阿希洛45。高速无扭精轧机各规格道次红坯尺寸见表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2)其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在20~40°C/s，冷却时间控制在0.82.2s，最终使轧件温度控制在90095(TC范围；3)再对轧件进行410道次的精轧处理，精轧时调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸使其由直径Ot的圆孔变为短轴$2=^、长轴O3-Of0.05~0.30mm的椭圆孔；4)最后对轧件进行风冷处理，风冷速度控制在210°C/s，轧件出风冷辊道的集巻温度控制在33045(TC，置于环境空气中冷却至常温，即可制得尺寸精度高、表面质量好的高碳袼轴承钢热轧盘条。进一步改进，所述步骤3)中，针对轧件最终成型直径小于10mm的情况，调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸，使其由直径<Di的圆孔变为短轴0产&、长轴0)产^+0.050.20mm的椭圆孔；针对轧件最终成型直径大于或等于10mm的情况，调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸，使其由直径为&的圆孔变为短轴^2-(D!、长轴①产A+0.200.30mm的椭圆孔。更进一步改进，所述步骤3)中，所说的长轴0>3与其相邻椭圆孔型精轧机上的椭圆孔的长轴平行。下面对本发明方法的各步骤中工艺参数控制的作用机理分析如下-高碳铬轴承钢在精轧时，适当将除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机孔型尺寸进行调整，使其由直径为A的圆孔变为短轴02=0,、长轴0>3略微加长的椭圆孔。但长轴&如果调整幅度太大，轧件的不圆度难以保证。故本发明将精轧机组内部分圆孔型精轧机孔型尺寸进行调整，使其由直径为A的圆孔变为短轴Of^、长轴①3-^+0.200.30mm的椭圆孔，从而达到控制轧件尺寸精度和表面质量，杜绝了裂纹、折叠、结巴等缺陷产生，使热轧盘条具有优良的表面质量。本发明操作方便、易于控制，高碳铬轴承钢热轧盘条尺寸精度及表面质量的提高，使拉拔生产过程中不容易脆断，能为下游用户省掉退火工序，节约成本、能耗，更能适应大规模、大批量生产的要求。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明实施例l:运用摩根45。高速无扭精轧机组(IO机架)制备最终成型直径为14mm规格高碳铬轴承钢热轧盘条。1)首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，并在103(TC的高温再结晶区进行粗轧、中轧和预精轧处理，使轧件的累计延伸率!1=68.2倍；2)其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在40°C/s，冷却时间控制在0.8s，最终使轧件温度控制在90(TC范围3)进行4道次精轧，精轧开轧温度为卯(TC，调整精轧机组倒数第3道轧机的孔型尺寸，使其由直径。13的圆孔变为短轴023=<E>13、长轴0>33=O13+0.25mm的椭圆孔；所述的长轴<1>33与倒数第2道次的椭圆孔型精轧机上的椭圆孔的长轴平行。4)最后对散巻进行风冷处理，风冷速度控制在10°C/S，散巻出风冷辊道的集巻温度控制在33(TC，置于环境空气中冷却至常温。即可制得尺寸精度高、表面质量优良高碳铬轴承钢热轧盘条。实施例2:运用阿希洛45°高速无扭精轧机组(IO机架)制备最终成型直径为5.5mm规格高碳铬轴承钢热轧盘条。1)首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，并在113(TC的高温再结晶区进行粗轧、中轧和预精轧处理，使轧件的累计延伸率11=100倍；2)其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在20°C/s，冷却时间控制在2.2s，最终使轧件温度控制在95(TC范围3)进行10道次精轧，精轧开轧温度为950。C，调整精轧机组倒数第3道轧机的孔型尺寸，使其由直径0>13的圆孔变为短轴023=013、长轴O33=O13+0.05mm的椭圆孔；调整精轧机组倒数第5道轧机的孔型尺寸，使其由直径。15的圆孔变为短轴O25=0>15、长轴0>35=O15+0.10mm的椭圆孔；调整精轧机组倒数第7道轧机的孔型尺寸，使其由直径d>17的圆孔变为短轴02产017、长轴d>37=<D17+0.12mm的椭圆孔；调整精轧机组倒数第9道轧机的孔型尺寸，使其由直径019的圆孔变为短轴<E>29=019、长轴O39=<D19+0.15mm的椭圆孔4)最后对散巻进行风冷处理，风冷速度控制在2°C/s，散巻出风冷辊道的集巻温度控制在45(TC，置于环境空气中冷却至常温。即可制得尺寸精度高、表面质量优良高碳铬轴承钢热轧盘条。实施例3:运用德马克15。/75。高速无扭精轧机组(8机架)制备最终成型直径为8mm规格高碳铬轴承钢热轧盘条。1)首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，并在110(TC的高温再结晶区进行粗轧、中轧和预精轧处理，使轧件的累计延伸率11=110倍；2)其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在25。C/s，冷却时间控制在1.5s，最终使轧件温度控制在92(TC范围；3)进行6道次精轧，精轧开轧温度为92(TC，调整精轧机组倒数第3道轧机的孔型尺寸，使其由直径0>13的圆孔变为短轴0>23=013、长轴O33=O13+0.10mm的椭圆孔;所说的长轴0>3与倒数第2道次的椭圆孔型精轧机上的椭圆孔的长轴平行；调整精轧机组倒数第5道轧机的孔型尺寸，使其由直径015的圆孔变为短轴O25=015、长轴(D35=O15+0.15mm的椭圆孔；所说的长轴035与倒数第4道次的椭圆孔型精轧机上的椭圆孔的长轴平行；4)最后对散巻进行风冷处理，风冷速度控制在5°C/s，散巻出风冷辊道的集巻温度控制在40(TC，置于环境空气中冷却至常温。即可制得尺寸精度高、表面质量优良高碳铬轴承钢热轧盘条。实施例4:运用阿希洛45。高速无扭精轧机组(IO机架)法制备最终成型直径为10mm规格高碳铬轴承钢热轧盘条。1)首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，并在109(TC的高温再结晶区进行粗轧、中轧和预精轧处理，使轧件的累计延伸率n-90.5倍；2)其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在30°C/s，冷却时间控制在1.8s，最终使轧件温度控制在935'C范围3)进行8道次精轧，精轧开轧温度为935°C，调整精轧机组倒数第3道轧机的孔型尺寸，使其由直径013的圆孔变为短轴023=013、长轴O33=O13+0.20mm的椭圆孔；调整精轧机组倒数第5道轧机的孔型尺寸，使其由直径013的圆孔变为短轴023=013、长轴d>33=O13+0.23mm的椭圆孔；调整精轧机组倒数第7道轧机的孔型尺寸，使其由直径017的圆孔变为短轴<D27=0>17、长轴0>37=<D17+0.25mm的椭圆孔；4)最后对散巻进行风冷处理，风冷速度控制在4°C/s，散巻出风冷辊道的集巻温度控制在38(TC，置于环境空气中冷却至常温。即可制得尺寸精度高、表面质量优良高碳铬轴承钢热轧盘条。对上述实施例1~4的产品各取两组进行表面质量、直径偏差、不圆度等性能按照国家标准《热轧盘条尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T14981-2004的规定测试，结果见表2:表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表2的结果表明，本发明在生产过程中能精确控制轧件尺寸波动，对05~15mm的盘条能控制92%盘条的直径允许偏差和不圆度能达到国标GB/T14981-2004规定的C级精度。可见，本发明的生产加工釆用"精轧过盈控制"轧制的工艺方法，生产的钢材线材具有优良的尺寸精度和表面质权利要求1.一种提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，并在1030～1130℃的高温再结晶区进行粗轧、中轧和预精轧处理，使轧件的累计延伸率n＝65～120倍；2)其次对轧件进行预水冷处理，冷却速度控制在20～40℃/s，冷却时间控制在0.8～2.2s，最终使轧件温度控制在900～950℃的范围；3)再对轧件进行4～10道次的精轧处理，精轧时调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸，使其由直径Φ1的圆孔变为短轴Φ2＝Φ1、长轴Φ3＝Φ1+0.05～0.30mm的椭圆孔；4)最后对轧件进行风冷处理，风冷速度控制在2～10℃/s，轧件出风冷辊道的集卷温度控制在330～450℃，置于环境空气中冷却至常温。2.根据权利要求1所述的提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法，其特征在于所述步骤3)中，针对轧件最终成型直径小于10mm的情况，调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸，使其由直径^的圆孔变为短轴02-(D!、长轴(D产^+0.050.20mm的椭圆孔；针对轧件最终成型直径大于或等于10mm的情况，调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸，使其由直径为Oi的圆孔变为短轴Of0h、长轴(D产A+0.200.30mm的椭圆孔。3.根据权利要求1或2所述的提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法，其特征在于所述步骤3)中，所说的长轴03与其相邻椭圆孔型精轧机上的椭圆孔的长轴平行。全文摘要本发明公开了一种提高轴承钢盘条尺寸精度及表面质量的方法，包括以下步骤首先对轴承钢连铸钢坯进行加热升温，并在1030～1130℃的高温再结晶区进行粗轧、中轧和预精轧处理；其次对轧件进行预水冷处理，最终使轧件温度控制在900～950℃范围；再对轧件进行4～10道次的精轧处理，精轧时调整除最后一道次圆孔型精轧机外的其他圆孔型精轧机的孔型尺寸使其由直径Φ₁的圆孔变为短轴Φ₂＝Φ₁、长轴Φ₃＝Φ₁+0.05～0.30mm的椭圆孔，对轧件进行精轧处理；最后对精轧获得的散卷进行风冷处理，散卷出风冷辊道的集卷温度控制在330～450℃，置于环境空气中冷却至常温，即可制得高碳铬轴承钢热轧盘条。利用本发明制得的高碳铬轴承钢热轧盘条尺寸精度高、表面质量优良。文档编号B21B1/16GK101612632SQ20091006284公开日2009年12月30日申请日期2009年6月23日优先权日2009年6月23日发明者余爱华,吴卫明,周新龙,张贤忠,敏曾,李拥山,杨友明,熊玉彰,王建明,王志响,许竹桃,陈庆丰申请人:武汉钢铁(集团)公司