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美标管的技术要求


根据美标管的技术要求和钢种特征,轴承钢生产的大致工艺过程如下:

轴承钢在冶炼后铸成的钢锭有热锭和冷锭之分,热锭可以利用钢锭的余热进行红送,装入初轧工序的均热炉内进行高温扩散加热,而冷锭则应及时退火,并可以对钢锭的表面进行清理。
由于此钢种的导热性较差,在开坯或成材的轧前加热时速度不宜过快,钢坯入时的炉尾温度不宜过高,应小于700℃。高碳钢的加热温度区间比较窄,通常在150℃~1200℃之间。温度过低时变形抗力较大,而温度过高则会出现过热和过烧缺陷。轴承钢的过烧温度约为1220℃,一般的加热温度在1 100℃~1 180℃之间为宜。
轴承钢在加热过程中的脱碳倾向很大。以GCr15为例,在钢的热加工过程中的脱碳层厚度可达0.3mm0.8mm,对轴承制品的表面硬度和强度有很大的影响。为了减少脱碳层厚度,在加热过程中要尽量采用较低的加热温度和较短的加热时间,在高温区应避免长时间的加热,炉内的气氛要控制在还原性气氛中。
为了减轻钢材的脱碳现象,近年来大冶特钢曾在热加工和退火工序进行钢材的表面涂抹防脱碳的保护涂层的试验,效果比较好。
轧制
美标管协会持续关注及报道在高温时,高碳轴承钢也具有良好的塑性,可以用较大的压下量进行轧制。在轧后冷却时,浓度较高的碳会沿着奥氏体的晶界析出,形成网状碳化物。因此,钢的终轧温度应严格控制在800℃~850℃之间,以利于破碎网状碳化物。温度高于850℃时,钢材在冷却过程中会析出网状碳化物;温度低于800℃时碳化物开始析出,富集的碳化物偏析会随着金属的变形,延伸成带状碳化物。
控制冷却
对于球化退火状态交货的轴承钢,在轧后和退火前需要降低网状碳化物的级别,得到晶粒细小的奥氏体组织。为了达到这一要求,除了上述控制终轧温度的方法外,另一个最有效的方法是对轧后的钢材进行控制冷却,而且它也是破除网状碳化物和细化晶粒的一个关键环节。
控制轧制和控制冷却是近十几年来发展起来的新技术,在国内外已得到普遍使用。轴承钢控制冷却的工艺主要是:轧后的钢材要穿水快速冷却至500℃左右,此时钢材内外的表面温差较大,可依靠钢材芯部的热量使钢材表面逐渐返红至660℃,然后缓慢冷却。这时钢材可以在返红过程中完成组织转变。快速冷却的目的是抑制钢中网状碳化物的析出,降低网状碳化物的级别,同时可以使珠光体的转变在较低的温度下进行,得到晶粒细小的奥氏体组织,为随后的球化退火提供良好的预备组织,以提高球化质量、缩短球化时间。目前国内外轴承钢的控制冷却主要采用双套管冷却器、环形喷嘴冷却器及湍流管冷却器等。
球化退火
若用户需对轴承钢产品直接进行冷加工时,钢材应进行球化退火,以使钢材获得合适的硬度及细小的珠光体球化组织,以便于加工。由于钢材在退火过程中还会继续发生氧化和脱碳,因此,轴承钢的退火多数是在通有氮气、氢气等的保护气氛的连续退火炉内进行,这样可以减轻钢材的氧化和脱碳。据统计,在通有保护气体的炉内退火,脱碳层的厚度最多只增加0.1mm左右。

 

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