本发明涉及特殊钢领域，具体涉及一种挖掘机履带支重轮轴用钢棒材生产制备方法。
背景技术：
1、挖掘机在施工过程中，工作环境苛刻，对履带钢的耐磨性、疲劳寿命等综合性能要求非常严格。支重轮轴作为履带的重要组成部分，用来支撑拖拉机的重量，同时在履带的导轨(轨链节)或履带板面上滚动，它还用来限制履带，防止横向滑脱。当拖拉机转向时支重轮迫使履带在地面上滑移。
2、挖掘机支重轮轴钢材质量的好坏直接影响到履带的使用寿命和耐磨性，甚至关系到整个挖掘机工作过程的安全性。
3、因此，开发具有优良冲击性能、高硬度和高钢质纯净度的挖掘机支重轮轴用钢，满足高端产品要求，是很有必要的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材生产制备方法，该方法采用转炉+lf+rh+连铸冶炼工艺冶炼和轧制工艺，生产制造挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材，既保证了挖掘机支重轮轴用钢的成品钢材冲击性能、高硬度和高钢质纯净度等指标，又保证了挖掘机支重轮轴用钢的表面质量水平，满足高端产品要求，实现了转炉连铸流程批量生产挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材的突破。
2、为了达到上述发明目的，本发明提供了一种挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材生产制备方法，包括成分设计和工艺设计，具体步骤：转炉冶炼→lf精炼→rh真空脱气→连铸→加热工艺→轧制工艺。满足挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材质量要求，而且冲击性能、高硬度和高钢质纯净度等指标也能达到标准要求。
3、一种挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材，其内控化学成分，按质量百分比计为c：0.42％～0.44％，si：0.20％～0.30％，mn：0.76％～0.80％，p：≤0.015％，s：0.012％～0.023％，cr：1.06％～1.10％，alt：0.022％～0.037％，cu：≤0.05％，ni：≤0.05％，mo：≤0.05％，余量为铁和不可避免的杂质。
4、基于以上技术方案，进一步的，碳当量：ceq＝c+si/24+mn/6+cr/5+mo/4≥0.75％。
5、为了满足矿山机械设备使用过程中冲击性能要求，确定冲击纵向冲击值：ku2≥40j，布氏硬度≥225hbw。
6、上述挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材的生产制备方法，所述工艺路线：转炉冶炼→炉外精炼(lf+rh)→连铸→加热炉加热工艺→轧制工艺→保温；
7、其中，所述转炉冶炼：采用废钢和铁水冶炼，其中按质量分数计废钢占25～35％，铁水占65～70％；氧气氧化，激烈沸腾，出钢温度1675～1680℃，出钢时候c为0.13～0.15％，p≤0.010％，出钢1/4～1/3时加入辅料及合金。合金吨钢加入量：硅锰8.5～9kg/t，铝粒1.2～1.3kg/t，高碳铬铁15.5～16.5kg/t，硅铁0.3～0.4kg/t，焦丁增碳剂1.7～1.8kg/t。辅料吨钢加入量：菱镁石8.7～9.2kg/t，活性石灰17.5～18kg/t，石灰14.5～15kg/t，铁碳球6～6.5kg/t，小块焦3.4～3.6kg/t。
8、所述lf炉精炼为：采用20000～25000a大电流升温化渣，当渣面波动、钢水及电弧不裸露时，补加活性石灰，5min后第一次取样分析化学成分，按照化学成分目标值补加合金，并添加碳粉(动力煤)进行增碳，合金和碳粉应加到氩气流上，以促进合金和碳粉快速熔化和均匀化。当钢水温度达到1610～1615℃时加入扩散脱氧剂1～3kg/t钢进行扩散脱氧，闭炉门10～15min，当钢水温度达到1620～1630℃温度时第二次取样分析化学成分，以确认各化学元素成分含量距目标值要求的偏离值，二次样取走后，补加扩散脱氧剂1～3kg/t钢继续调渣，补加合金吨钢加入量：高碳铬铁3.2～3.4kg/t，铝粒0.07～0.1kg/t，硅铁0.35～0.42kg/t，焦丁增碳剂0.85～0.9kg/t。保持熔渣碱度ph值为2.5～3.5，熔渣粘度0.80～1.20pa·s，同时继续保持白渣熔炼20～30min，当钢水温度达到1630～1640℃，进行终脱氧喂al线1.3～1.4米/t钢，喂线结束后开始静吹氩，保持时间10～20min。补加辅料吨钢加入量为：活性石灰5.6～6kg/t，动力煤1.2～1.3kg/t。
9、所述rh精炼为：在真空泵启动前氩气压力控制0.1～0.3mpa，以渣面微动钢水不裸露，当真空度达到100pa～110pa时开始计时，保持时间10～15min，视钢水成分参照目标成分补加铝粒、高锰，同时将氩气压力调整至0.3～0.5mpa，静吹氩结束后，加入硅钙线1.1～1.2米/t钢。
10、所述连铸为：连浇1545～1555℃，中间包温度1530～1536℃，拉速0.46～0.48m/min，中包h控制≤2ppm，结晶器电磁搅拌电流400～420a，末端电磁搅拌电流330～350a，频率8～9hz；全过程保护浇铸，结晶器保护渣使用中碳钢保护渣；轻压下投入第2、第3、第4辊，压下量分别为3～3.2mm、4～4.2mm、4～4.2mm；铸坯切割采用自动加人工相结合的方式，连铸坯红钢垫底，上压两炉铸坯保证平直度，保温时间30～40h。
11、基于以上技术方案，进一步的，所述连铸坯的尺寸为350mm*470mm。
12、基于以上技术方案，进一步的，所述小块焦的粒径为2-5cm。
13、基于以上技术方案，进一步的，所述加热工艺为：进加热炉温度240℃～400℃，采用三段式加热制度，预热段升温0.6～0.8h，温度要求400℃～600℃，再保温时间0.3～0.5h；加热2段温度要求升温0.6～0.8h，温度要求达到840℃～880℃，再保温时间0.5～0.8h；加热1段温度要求升温0.6～0.8h，温度要求达到1190℃～1220℃，再保温时间1.0～1.2h；均热段温度要求降温0.3～0.5h，温度要求达到1190℃～1220℃，再保温时间0.8～1.0h；出钢温度1180℃～1210℃。
14、基于以上技术方案，进一步的，所述棒材的生产规格为φ50～250mm，优选为φ65mm。
15、基于以上技术方案，进一步的，所述轧制工艺包括初轧机轧制→连轧机组轧制，具体为：
16、热轧材(规格≥φ83mm)：开轧温度1100℃～1200℃，终轧温度≥850℃。
17、热轧材(规格≤φ82mm)：开轧温度980℃～1050℃，终轧温度800℃～950℃。
18、初轧开坯：采用1150mm bd初轧机开坯，轧制7道次，压下量：第1道次60～61mm，第2道次70～71mm，第3道次65～66mm，第4道次56～57mm，第5道次65～66mm，第6道次71～72mm，第7道次71～72mm，经过3架850mm轧机，1架735mm轧机，然后进入8架连轧机组轧制。
19、产材规格φ65mm轧制工艺：
20、小棒φ65mm轧制工艺：中棒轧制成中间坯高95～95.5mm，宽95～95.5mm；第1道次高70～71mm，宽105～105.5mm；第2道次高80～81mm，宽79～80mm；第3道次高58～59mm，宽87～88mm；第4道次高65.5～66mm，宽65.5～66mm，第4道次后出成品。
21、基于以上技术方案，进一步的，所述保温工艺：钢材采取快速打捆堆冷，堆冷时温度≥430℃。
22、基于以上技术方案，进一步的，工艺路线中的保温，之后进行精整→检验→包装缴库→发货。
23、本发明的有益效果：
24、(1)采用转炉+lf+rh+连铸冶炼工艺和轧制工艺生产挖掘机支重轮轴用钢s40crm棒材，生产规格为φ65mm，满足力学性能要求，保证了钢质纯净度。
25、(2)合理的成分设计和生产工艺保证表面质量、冲击性能。
26、(3)成品钢材低倍组织、非金属夹杂物、硬度均满足高端产品要求。