重钢轴承钢和阀门钢线材的生产工艺（一）

2007-08-30 05:47:49

    1、概况

    重庆钢铁股份有限公司高速线材厂的加热炉为步进梁式加热炉，有效面积为16.5m ×8.7m，燃料为转炉煤气，生产能力为75t/h，原料为150mm×150mm×8200mm；轧机共28架，全线采用平立交替无扭连续轧制方式，φ6.5mm线材保证轧制速度为80m/s，前14架为平立交替二辊闭口式轧机，预精轧机的15#～18#轧机为φ285mrn平立交替悬臂式轧机，1#～18#轧机均采用直流电机单独传动，19#～28#轧机为精轧机组，为超重载型顶交45°悬臂辊环紧凑式轧机，采用集体传动方式；机组之间设3台飞剪，预精轧机组间设5个立活套，精轧机组前设1个水平活套，预精轧机组与精轧机组间设有穿水冷却装置和缓冷段，精轧机组与吐丝机间设有3段穿水冷却装置和缓冷段，吐丝机后为斯太尔摩风冷线，电气自动化系统由一套PLC控制。

    制造滚动轴承的钢材需具有高的抗压强度与疲劳极限、高的硬度、高耐磨性以及一定的韧性。制造阀门的钢材需具有高的抗压强度与疲劳极限、高硬度和高耐磨性。而重钢高线厂的生产线主要生产普碳钢，在生产轴承钢、阀门钢线材时，需考虑轧制工艺对设备的影响，同时需考虑加热温度、加热时间对合金成分均匀性和碳化物的影响。因此在生产轴承钢、阀门钢线材时，对开轧温度、进精轧温度、吐丝温度、吐丝后冷却速度以及关键机架的轧件尺寸进行了严格控制，优化了钢材内部组织，提高了其组织的均匀性、再加工性和产品外形尺寸的稳定性，从而既保证了设备安全，生产也取得了良好效果。

    2、加热工艺控制

    2.1控制机理

    充分利用步进梁式加热炉三段式的特点，对加热温度、加热时间严加控制，以使合金成分更加均匀，并抑制碳化物析出。重钢高线厂生产的滚动轴承和阀门用线材的钢号为GCr15，4Cr9Si2，其Cr含量较高。Cr元素在加热过程中扩散缓慢，其奥氏体均匀化速度较普碳钢慢。因此，要得到较均匀、含有足够数量合金元素的奥氏体，充分发挥合金元素的有益作用，以提高淬透性及钢的力学性能，需提高加热温度并有较长的保温时间。但因合金碳化物以弥散质点形式分布在奥氏体晶界上，故对奥氏体晶粒长大起到阻碍作用，过热会造成以弥散质点形式分布在奥氏体晶界上的合金碳化物完全溶入奥氏体，使奥氏体晶粒长大，所以加热时不能过热。

    2.2加热温度和加热时间的控制

    对GCr15，4Cr9Si2加热温度的控制见表1。

    表1：GCr15、4Cr9Si2温度控制表

    3、轧制工艺控制

    通过控制开轧温度，进精轧时的温度，轧辊冷却水量，6#、12#、18#机架的红坯料形以及活套的稳定性，来保证设备的安全和得到用户要求的组织和外形尺寸。轧制坯料尺寸为140mm×150mm×6000mm。从坯料断面分析，以140mm高为压下方向来保证第1机架的正常咬入和不倒钢，轧制φ8mm GCr15线材时的轧制速度应为52. 8m/s，轧制26道次；轧制φ10mm 4Cr9Si2线材时的轧制速度应为33.8m/s，轧制24道次。从实际轧制情况分析，由于粗轧轧制速度较低，温降较大，所以应适当减少粗轧时的轧辊冷却水量；虽轧制负荷比普碳钢的负荷高5%～10%，但设备稳定安全；经多道次轧制后，奥氏体组织较细小；外形尺寸控制在C级。GCr15，4Cr9Si2的轧制工艺参数见表2。

    表2：φ8mm GCr15、φ10mm 4Cr9Si2线材的轧制工艺参数

   注：全文未完，待续！