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G20CrNiMoA渗碳轴承钢生产工艺的探讨

来源:钢讯 编辑:豫言 2011年09月07日 10:57:20 打印

导读: 攀长钢公司的科研人员针对渗碳轴承钢G20CrNiMoA采用“电炉+真空处理+电渣“生产试制的工艺中如何控制钢中的[O]、高倍夹杂及碳化物带状组织等问题进行了生产工艺的探讨。

  G20CrNi2MoA渗碳轴承钢是优质低碳合金钢,它具有切削、冷加工性能良好、耐冲击、渗碳后耐磨、接触疲劳寿命高等优点。采用G20CrNiMoA渗碳轴承钢制造的轴承,除表面具有高的硬度、耐磨、高的疲劳强度、良好的尺寸稳定性外,轴承内部还具有高的韧性,广泛用于制造承受冲击较大的轴承,如轧机、重型车辆、铁路机车等。美国渗碳轴承钢产量达到轴承钢总产量的30%,日本为10~15%,而我国还不到5%,用G20CrNiMoA钢制造的货车轴承,每年的需求量约为130万套,用钢15万t左右,渗碳轴承钢在我国存在着巨大的潜在市场及发展前景。

  攀长钢公司的科研人员针对渗碳轴承钢G20CrNiMoA采用“电炉+真空处理+电渣“生产试制的工艺中如何控制钢中的[O]、高倍夹杂及碳化物带状组织等问题进行了生产工艺的探讨。

  (1)因G20CrNi2MoA钢属低碳钢,技术标准成品碳规格为0.17~0.23%,考虑到铁合金含碳量及成品碳含量,在EBT偏心炉中需将终点碳控制在0.06~0.10%之间,钢液经过氧化后,属强氧化性质,其含氧量远远大于C-O平衡时的氧含量,尤其是碳含量越低,钢液中氧含量就越高,因此采取合理的脱氧制度非常重要,本钢种在脱氧时主要从EBT炉预脱氧,LF炉脱氧及VD炉终脱氧综合考虑。

  (2)G20CrNi2MoA钢标准中,Al是合金元素,在实际生产中,Al是作为脱氧剂加入。在实际生产控制中分二步对钢液进行Al处理,第一步,在EBT出钢过程中,为了搞好预脱氧及减轻LF炉的脱氧压力,在出钢约1/3时间向钢包中加入脱氧剂Al块(1kg/t钢液),第二步,在对钢液进行真空处理前,为了确保该钢成品化学成分Al含量符合标准要求及氧含量小于30ppm,在抽空前按2m/t钢液进行了喂Al线操作。

  (3)钢液中的硫被视为有害元素,导致钢产生热脆,影响钢的机械性能。因此,在还原渣流动性良好的前提下,适当提高渣中(CaO)含量,保证渣料配比为6∶1∶1,保持还原渣碱度在2.8~3.5之间,在1600℃以上进行精炼,可以保证钢液脱硫到0.010%以下,从而可确保该钢硫化物夹杂达到更低的水平。

  (4)尽管在炼钢时已将钢中氧含量降到很低状态,但在浇注时还是要采用Ar气保护,防止二次氧化。

  (5)在轧钢厂轧制时采用了轧后强风并喷水雾快冷的方式,其碳化物带状达到了0.5级和1级的水平,达到了预期的效果。为解决末端淬透性值偏下限的问题是将影响钢的淬透性元素C、Cr、Mn等控制在中上限,尤其是C要控制在0.20~0.22%为宜。

  设计的工艺路线为:EF+LF+VD(+电渣)→825初轧机轧制开坯→新连轧成材(或303成材)。根据铁路认证中心的需要,浇注成1.1t电极棒,在特冶车间重熔成φ550电渣锭,由轧钢厂大型材车间进行开坯150方和轧制大型材(φ120mm),在特冶中心轧钢车间和轧钢厂中小型车间轧制(φ80mm)成成品。对成品进行力学性能检验、高倍检验。

  目前按照其工艺生产的G20CrNiMoA化学成分、力学性能、非金属夹杂物等各项技术指标,达到了铁路轴承钢规定技术的要求,并经用户进行加工、检验,完全满足铁路轴承钢的要求,且通过铁路认证中心(CRCC)的资质认证,2009年通过复查。同时,G20CrNiMoA在轧材碳化物带状组织的控制与目前国内其它企业(西宁等)相比是达到最好的。(心远)

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