一种低脱碳层深度的GCr15轴承钢及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111394555A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010454830.7(22)申请日2020.05.26(71)申请人江苏联峰实业有限公司地址215628江苏省苏州市张家港市南丰镇永联村(72)发明人谷杰高国华余超(74)专利代理机构南京智造力知识产权代理有限公司32382代理人张明明(51)Int.Cl.C21D1/70(2006.01)C21D8/00(2006.01)C21D1/84(2006.01)C21D6/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种低脱碳层深度的GCr15轴承钢及制备方法(57)摘要本发明提供了一种低脱碳层深度的GCr15轴承钢及制备方法，属于金属冶炼加工技术领域，在钢坯表面均匀涂刷两层高温防氧化涂料作为防护层后，送入加热炉内分段加热，可有效阻碍轴承钢在加热炉内与氧化性气体发生反应，减少氧化皮和脱碳层的产生，同时还能降低钢的氧化烧损；涂料以凹凸棒土为主体，性能良好稳定，效果更好；钢坯送入加热炉加热后，通过对加热炉内的残氧量、空气过剩系数、炉压等参数进行控制，能够进一步实现对脱碳层深度的有效控制，而且加热炉可以通过设置目标温度进行自动燃烧控制，使用方便；轧制后将钢坯快速冷却到600℃以下后进行缓慢冷却，此时钢坯的氧化比较缓慢，可有效防止碳的扩散，提高钢坯质量。CN111394555ACN111394555A权利要求书1/1页1.一种低脱碳层深度的GCr15轴承钢制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在钢坯表面涂刷防护层并等待其干燥；步骤2：将涂覆有防护层的钢坯送入加热炉分段加热，并控制加热炉参数实现弱氧化性气氛加热，加热完成后出炉保温30min；步骤3：将加热后的钢坯依次送入粗轧机组、中轧机组、精轧机组进行轧制；步骤4：将轧制后的钢坯通过水冷箱快速冷却至600℃以下；步骤5：将经过快速冷却的钢坯送入冷床保温罩内缓慢冷却至400～450℃；步骤6：将经过缓慢冷却的钢坯空冷至室温，并对空冷后的钢坯表面进行砂轮研磨。2.根据权利要求1所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述防护层为高温防氧化涂3料，涂料主要由凹凸棒土、Al2O3、Cr2O3、SiC、Na2SiO3组成，各成分的比重分别为：2.21g/cm、3.96g/cm3、5.20g/cm3、3.23g/cm3、1.42g/cm3。3.根据权利要求1所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述分段加热的温度分别为：预热段≤850℃，加热一段为1100～1150℃，加热二段为1210～1250℃，均热段为1190～1230℃，出炉温度为1150～1230℃。4.根据权利要求3所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述钢坯进入加热炉内各加热区段时，分别设定目标温度值实现加热炉的自动燃烧控制，目标温度值分别为：预热段800℃，加热一段1120℃，加热二段1230℃，均热段1210℃。5.根据权利要求3所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述控制加热炉参数的过程具体为：控制加热炉内残氧量为2％～5％，空气过剩系数为0.9～1.2，炉压为8～15Pa。6.根据权利要求3所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述分段加热的加热时间≥4小时，加热二段和均热段总时间≥2小时。7.根据权利要求1所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述钢坯的终轧温度≥900℃。8.根据权利要求1所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述快速冷却的速率为10℃/S。9.根据权利要求1所述的轴承钢制备方法，其特征在于，所述缓慢冷却的速率为0.3℃/S，出保温罩温度为400～450℃。10.利用权利要求1至9任一项所述制备方法制得的GCr15轴承钢。2CN111394555A说明书1/3页一种低脱碳层深度的GCr15轴承钢及制备方法技术领域[0001]本发明属于金属冶炼加工技术领域，尤其涉及一种低脱碳层深度的GCr15轴承钢及制备方法。背景技术[0002]GCr15轴承钢是一种合金含量较少，性能良好且应用广泛的高碳铬轴承钢，主要用于制造滚动轴承的滚动体，滚动体质量直接影响轴承的使用寿命。轴承钢的表面质量、尺寸精度、脱碳层深度、碳化物均匀性都是必须要控制好的，其中，对于脱碳层深度和碳化物均匀性方面的控制是有难度的。GCr15轴承钢钢坯需要在加热炉中进行长时间的高温扩散，虽然能够使得温度均匀化，偏析元素均匀化，但是伴随着加热温度和加热时间的延长，最终会造成钢坯表面出现氧化和脱碳现象，使得轴承钢表层机械性能下降，达不到使用要求。采用控制加热时间和加热温度的方法能够对脱碳层进行一定量的控制，但是由于加热时间不足，可能会造成最终成品综合力学性能不好，因此，如何更加有效地控制GCr15轴