CN107377919A - 一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连铸方法，具体涉及一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法。本发明的技术方案如下：一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，在连铸过程中，控制铸机拉速为0.50m/min～0.65m/min，控制中间包钢液的过热度20℃～30℃，采用凝固末端重压下方式，轻压下与重压下按分配固相率进行，重压下从fs＝0.9时开始，在fs＝1.0时使用凸型辊进行重压下。本发明提供的提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，使轴承钢铸坯的中心疏松能得到有效控制，铸坯中心致密度得到明显提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸方法，具体涉及一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法。
背景技术
轴承钢具有抗疲劳、耐磨损、刚度高和一定的耐腐蚀性等性能，主要用于制造滚珠、滚柱和轴承套圈，GCr15钢是其中的一种。由于轴承钢碳含量和合金含量较高，凝固区间温度变化大，从而导致凝固间隙长度长，因此在凝固过程中会形成严重的中心偏析或疏松。中心偏析或疏松对于滚柱、套圈等零件影响并不大，但对于处于工作表面的滚球危害很大，并且轴承钢要承受极大的压力和摩擦力，所以对其铸坯及轧材的质量有严格的要求，尤其是必须保证铸坯和轧材的中心致密度，否则就难以保证轴承钢的安全质量问题。因此，消除铸坯中心疏松和提高铸坯中心致密度对生产高品质轴承钢至关重要。
专利申请CN201510788995.7“一种大断面重轨钢铸坯中心疏松控制的方法”，其控制中包钢液的过热度；正常浇注过程中，控制拉速；在浇注过程中于凝固末端进行压下；设定结晶器电磁搅拌的搅拌强度和搅拌频率；设定凝固末端的搅拌强度和搅拌频率；控制结晶器冷却水量和二冷比水量。采用该方法生产的大断面重轨钢坯的中心疏松能得到有效控制，铸坯其余内部质量能得到有效保障。此方法主要针对大断面重轨钢，对重轨钢质量的改善有一定好处，但由于GCr15轴承钢与重轨钢的碳含量及合金含量差别很大，因此该专利不适合碳含量及合金含量较高的GCr15轴承钢。
专利申请201610173116.4“30CrMo圆管坯钢铸坯的中心疏松控制方法”，其控制结晶器电磁搅拌参数为搅拌电流350～400A、2～4Hz；凝固末端电磁搅拌参数为搅拌电流200～300A、频率6.0～8.0Hz；过热度控制范围为15～30℃；生产组织炉机匹配需求的拉速范围为0.75～1.00m/min；二冷比水量控制在0.21～0.29L/kg钢，其主要针对圆管坯，对30CrMo圆管坯钢铸坯质量的改善有一定好处，但对轴承钢连铸坯的中心疏松和致密度控制的一些关键技术并未涉及。
发明内容
本发明提供一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，使轴承钢铸坯的中心疏松能得到有效控制，铸坯中心致密度得到明显提高。
本发明的技术方案如下：
一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，在连铸过程中，控制铸机拉速为0.50m/min～0.65m/min，控制中间包钢液的过热度20℃～30℃，采用凝固末端重压下方式，轻压下与重压下按分配固相率进行，重压下从fs＝0.9时开始，在fs＝1.0时使用凸型辊进行重压下。
所述的提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，其中凝固末端重压下的压下速率为0.03mm/s，压下区间长度为6.1m～7.6m，单辊最大压下量为15mm。
所述的提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，其中所述凸型辊为6#拉矫辊，所述凸型辊的中部设有凸起，所述凸起与所述凸型辊的两端以渐变曲率曲线过渡。
本发明的有益效果为：本发明通过稳定铸机拉速、凝固末端重压下控制、降低中间包过热度等技术措施综合运用来降低轴承钢铸坯的中心疏松，进而提高铸坯中心致密度，改善轧材内部质量，铸坯中心疏松得到有效的控制，整体质量好，能够很好地满足轴承钢的使用要求。在铸坯凝固过程中会产生很大的体积收缩，所以需要更大的压下量来补偿铸坯体积收缩，在压下过程中，铸坯会产生变形抗力，其主要集中在两侧已经凝固的坯壳上，本发明采用凸型辊凝固末端重压下技术，避开了两侧已经凝固的坯壳产生较大的变形抗力，能够对铸坯的中部实施重压下，提高铸坯中心致密度。
附图说明
图1为凸型辊结构图。
具体实施方式
一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，在连铸过程中，控制铸机拉速为0.50m/min～0.65m/min，控制中间包钢液的过热度20℃～30℃，采用凝固末端重压下方式，轻压下与重压下按分配固相率进行，重压下从fs＝0.9时开始，在fs＝1.0时使用凸型辊进行重压下；凝固末端重压下的压下速率为0.03mm/s，压下区间长度为6.1m～7.6m，单辊最大压下量为15mm；所述凸型辊为6#拉矫辊，如图1所示，所述凸型辊的中部设有凸起1，所述凸起1与所述凸型辊的两端以渐变曲率曲线过渡。
实施例1
连铸生产横断面尺寸为360mm×450mm的GCr15轴承钢，铸机拉速为0.65m/min，并保持拉速稳定不变，中间包钢水过热度为20℃；采用轻压下与重压下按分配固相率进行压下，重压下从fs＝0.9时开始压下；凸型辊压下从铸坯中心固相率fs＝1.0时开始压下；采用了凝固末端重压下控制，压下速率为0.03mm/s，压下区间长度为6.1m；总压下量26.00mm，2#辊轻压下的压下量2.00mm，3#辊轻压下的压下量3.50mm，4#辊轻压下的压下量5.00mm，5#辊重压下的压下量5.50mm，6#辊重压下的压下量9.00mm。
浇注完毕后，对GCr15轴承钢铸坯内部质量进行低倍检验，以对铸坯内部质量进行检测，检查结果表明，铸坯横向低倍无明显缩松、中心裂纹缺陷，中心疏松缺陷评级为≤1.0级。
实施例2
连铸生产横断面尺寸为360mm×450mm的GCr15轴承钢，铸机拉速为0.60m/min，并保持拉速稳定不变，中间包钢水过热度为20℃；采用轻压下与重压下按分配固相率进行压下，重压下从fs＝0.9时开始压下；凸型辊压下从铸坯中心固相率fs＝1.0时开始压下；采用了凝固末端重压下控制，压下速率为0.03mm/s，压下区间长度为6.1m；总压下量25.00mm，2#辊轻压下的压下量1.50mm，3#辊轻压下的压下量3.00mm，4#辊轻压下的压下量5.00mm，5#辊重压下的压下量6.50mm，6#辊重压下的压下量9.00mm。
浇注完毕后，对GCr15轴承钢铸坯内部质量进行低倍检验，以对铸坯内部质量进行检测，检查结果表明，铸坯横向低倍无明显缩松、中心裂纹缺陷，中心疏松缺陷评级为≤1.0级。
实施例3
连铸生产横断面尺寸为360mm×450mm的GCr15轴承钢，铸机拉速为0.55m/min，并保持拉速稳定不变，中间包钢水过热度为30℃；采用轻压下与重压下按分配固相率进行压下，重压下从fs＝0.9时开始压下；凸型辊压下从铸坯中心固相率fs＝1.0时开始压下；采用了凝固末端重压下控制，压下速率为0.03mm/s，压下区间长度为7.6m，总压下量25.00mm；1#辊轻压下的压下量2.00mm，2#辊轻压下的压下量,2.50mm，3#辊轻压下的压下量3.00mm，4#辊轻压下的压下量4.50mm，5#辊重压下的压下量5.00mm，6#辊重压下的压下量8.00mm。
浇注完毕后，对GCr15轴承钢铸坯内部质量进行低倍检验，以对铸坯内部质量进行检测，检查结果表明，铸坯横向低倍无明显缩松、中心裂纹缺陷，中心疏松缺陷评级为≤1.0级。
Claims (3)
1.一种提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，其特征在于，在连铸过程中，控制铸机拉速为0.50m/min～0.65m/min，控制中间包钢液的过热度20℃～30℃，采用凝固末端重压下方式，轻压下与重压下按分配固相率进行，重压下从fs＝0.9时开始，在fs＝1.0时使用凸型辊进行重压下。
2.根据权利要求1所述的提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，其特征在于，凝固末端重压下的压下速率为0.03mm/s，压下区间长度为6.1m～7.6m，单辊最大压下量为15mm。
3.根据权利要求1所述的提高轴承钢铸坯中心致密度的方法，其特征在于，所述凸型辊为6#拉矫辊，所述凸型辊的中部设有凸起，所述凸起与所述凸型辊的两端以渐变曲率曲线过渡。
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