一种小规格轴承钢的控冷方法与流程

本发明涉钢铁冶金领域中的金属压力加工方法，具体的说是一种棒材的控冷工艺，特别涉及小规格轴承钢的控轧控冷生产方法。

背景技术：

随着我国经济的快速发展和工业技术水平、机加工能力的不断提高，以gcr15为代表的高碳铬轴承钢市场需求越来越强劲，同时对产品质量的要求也不断提高。

轴承钢作为机械行业的重要制造用钢，被广泛用于机械制造、汽车、国防、铁路等领域。主要用于制造轴承套圈和滚动体，轴承的套圈和滚动体由于受拉伸、压缩、剪切等复合应力，工作条件恶劣，所以对质量的要求非常严格，在所有的钢铁产品品种里，轴承钢是检验项目最多、质量要求最高、生产难度最大的钢种之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供了一种小规格轴承钢的控冷工艺，轴承钢坯料经过设计合理的加热工艺、轧制温度、控制冷却后，细化铁素体晶粒，减少珠光体片层间距，抑制碳化物在高温下析出，有效的改善轴承钢的带状组织及网状碳化物级别，提高轴承钢棒材的强韧性和综合性能。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种小规格轴承钢的控冷方法，所述控冷方法包括如下步骤：

步骤1：连铸坯规格为180mm×220mm×2700～3100m，连铸坯推入加热炉内加热，预热段温度450～850℃，加热ⅰ段温度1000～1240℃，加热ⅱ段温度1160～1240℃，均热段温度1150～1240℃，高温扩散时间≥120分钟，总加热时间≥270分钟；

步骤2：连铸坯出炉后进入高压水除鳞装置，水压10-30mpa，去除表面氧化铁皮；

步骤3：开轧温度控制范围1080～1160℃，连铸坯翻转90度后进入粗轧，粗轧下料后切除头尾缺陷；

步骤4：粗轧后的坯料进入中轧，采用平-立交替布置；

步骤5：中轧后进入控轧水冷箱，长度5-7米，水量130-170m³/h，水压10-30bar，出水冷箱温度控制为830～890℃；

步骤6：中轧轧件由控轧水冷箱进入精轧，采用平-立交替布置，终轧温度850～900℃；

步骤7：精轧后进入1#控冷水冷箱，1#控冷水冷箱设备水量80-120m³/h，1#控冷水冷箱长度5-7m，水压10-30bar，出水冷箱温度控制为780～820℃；

步骤8：精轧棒材由1#控冷水冷箱进入2#控冷水冷箱，2#控冷水冷箱长度5-7m，水量80-120m³/h，水压10-30bar，出水冷箱温度控制为670～730℃；

步骤9：精轧棒材由2#控冷水冷箱进入3#控冷水冷箱，3#控冷水冷箱长度5-7m，水量80-120m³/h，水压10-30bar，出水冷箱温度控制为600～650℃；

步骤10：精轧棒材经冷却水箱控制冷却后，进入倍尺冷床冷却，精轧棒材在冷床上间隔1-2个齿距排列，上冷床温度≤700℃，下冷床温度≤300℃；

步骤11：棒材经过剪切分段，收集打捆，然后堆垛缓冷，矫直后，进行标准化包装。

优选地，步骤5中，控轧水冷箱，长度6米，水量150m³/h，水压20bar。

优选地，步骤7中，，1#控冷水冷箱设备水量100m³/h，1#控冷水冷箱长度6m，水压20bar。

优选地，步骤8中，，2#控冷水冷箱设备水量100m³/h，2#控冷水冷箱长度6m，水压20bar。

优选地，步骤9中，3#控冷水冷箱设备水量100m³/h，3#控冷水冷箱长度6m，水压20bar。

本发明的工艺路线为：连铸坯加热-高压水除鳞-粗轧机(ф550mm×1)-中轧机组-控轧水冷箱-精轧机组-1#控冷水冷箱-2#控冷水冷箱-3#控冷水冷箱-倍尺冷床冷却-剪切-打捆收集-堆垛缓冷-精整。

其主要步骤如下：

步骤1：连铸坯规格为180mm×220mm×2700～3100m，连铸坯用汽车运至小型轧线原料跨，用吊车吊至装钢架，用推钢机推入加热炉内加热，预热段温度450～850℃，加热ⅰ段温度1000～1240℃，加热ⅱ段温度1160～1240℃，均热段温度1150～1240℃，高温扩散时间≥120分钟，总加热时间≥270分钟。

步骤2：连铸坯出炉后进入高压水除鳞装置，水压20mpa，去除表面氧化铁皮。

步骤3：开轧温度控制范围1080～1160℃，连铸坯经过翻钢机翻转90度后进入ф550mm×1三辊粗轧机，粗轧机下料经输送辊道送至热剪处切除头尾缺陷。

步骤4：粗轧后的坯料进入中轧机组，中轧机组由6架轧机组成。轧机类型为高刚度短应力线轧机，采用平-立交替布置。

步骤5：中轧后进入控轧水冷箱，长度6米，水量150m³/h，水压20bar，出水冷箱温度控制为830～890℃。

步骤6：轧件由控轧水冷箱进入精轧机组，精轧机组由6架轧机组成，轧机类型为高刚度短应力线轧机，采用平-立交替布置。终轧温度850～900℃。

步骤7：精轧后进入1#控冷水冷箱，1#控冷水箱设备水量100m3/h，水箱长度6m，水压20bar，出水冷箱温度控制为780～820℃。

步骤8：棒材由1#控冷水冷箱进入2#控冷水冷箱，水箱长度6m，水量100m3/h，水压20bar,出水冷箱温度控制为670～730℃。

步骤9：棒材由2#控冷水冷箱进入3#控冷水冷箱，水箱长度6m，水量100m3/h，水压20bar,出水冷箱温度控制为600～650℃。

步骤10：棒材经冷却水箱控制冷却后，进入倍尺冷床冷却，棒材在冷床上间隔1-2个齿距排列，上冷床温度≤700℃。下冷床温度≤300℃。

步骤11：棒材经过剪切分段，收集打捆，然后堆垛缓冷。

步骤12：棒材堆垛缓冷24小时。

步骤13：棒材经过性能检验、矫直后，进行标准化包装。

本发明针对轴承钢的热轧工序，采用控轧控冷工艺在小型轧线进行小规格轴承钢生产。轴承钢坯料经过设计合理的加热工艺、轧制温度、控制冷却后，细化铁素体晶粒，减少珠光体片层间距，抑制碳化物在高温下析出，有效的改善轴承钢的带状组织及网状碳化物级别，提高轴承钢棒材的强韧性和综合性能。

附图说明

图1小规格轴承钢控冷工艺流程图；

附图标记：1-加热炉，2-高压水除鳞，3-翻钢机，4-φ550mm×1轧机，5-热剪机，6-φ450mm×中轧机组，7-控轧水冷箱，8-φ350mm×6精轧机组，9-1#控冷水箱，10-2#控冷水箱，11-3#控冷水箱，12-飞剪，13-倍尺冷床，14-冷剪机，15-定尺冷床。

具体实施方式

本说明书中公开地任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。

下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1所示，以生产轴承钢规格的棒材为例，连铸坯规格为180mm×220mm×2700～3100m，连铸坯用汽车运至小型轧线原料跨，用吊车吊至装钢架，用推钢机推入加热炉1内加热，预热段温度450～850℃，加热ⅰ段温度1000～1240℃，加热ⅱ段温度1160～1240℃，均热段温度1150～1240℃，高温扩散时间≥120分钟，总加热时间≥270分钟。连铸坯出炉后进入高压水除鳞装置2，水压20mpa，去除表面氧化铁皮。开轧温度控制范围1080～1160℃，连铸坯经过翻钢机3翻转90度后进入ф550mm×1三辊粗轧机4，粗轧机下料经输送辊道送至热剪机5处切除头尾缺陷。粗轧后的坯料进入中轧机组6，中轧机组由6架轧机组成，轧机类型为高刚度短应力线轧机，采用平-立交替布置。中轧后进入控轧水冷箱7，长度6米，水量150m³/h，水压20bar，出水冷箱温度控制为830～890℃。轧件由控轧水冷箱进入φ350mm×6精轧机组8，精轧机组由6架轧机组成，轧机类型为高刚度短应力线轧机，采用平-立交替布置，终轧温度850～900℃。精轧后进入1#控冷水冷箱9，1#控冷水箱9设备水量100m³/h，水箱长度6m，水压20bar，出水冷箱温度控制为780～820℃。棒材由1#控冷水冷箱9进入2#控冷水冷箱10，水箱长度6m，水量100m³/h，水压20bar，出水冷箱温度控制为670～730℃。棒材由2#控冷水冷箱进入3#控冷水冷箱11，水箱长度6m，水量100m³/h，水压20bar，出水冷箱温度控制为600～650℃。棒材经冷却水箱控制冷却后，飞剪12后进入倍尺冷床13冷却，棒材在冷床上间隔1-2个齿距排列，上冷床温度≤700℃，下冷床温度≤300℃。棒材经过冷剪机14剪切分段，定尺冷床15收集打捆，然后堆垛缓冷。棒材堆垛缓冷24小时。棒材经过性能检验、矫直后，进行标准化包装。

轴承钢性能检验如下表所示：

本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。

本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。