長城特鋼的技術(shù)人員在用220mm2的連鑄機(jī)連鑄GCr15軸承鋼方坯的基礎(chǔ)工藝上,通過調(diào)整連鑄時(shí)鋼水過熱、拉速、二冷配水、電磁攪拌的參數(shù)來減少連鑄軸承鋼大方坯的中心碳偏析及中心疏松等低倍組織缺陷,從而提高GCr15軸承鋼方坯的質(zhì)量。技術(shù)人員經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):
(1)在220mm×220mm大方坯軸承鋼生產(chǎn)中,主要質(zhì)量問題是中心偏析、軸心碳偏析對材料的熱處理性能有影響。由于該處含碳量高,相當(dāng)于高碳鋼,當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)制冷卻時(shí),是很容易產(chǎn)生裂紋的。并且大大地降低材料塑性、韌性指標(biāo),因而對于軸承等受冷拉和沖擊的工件是十分危險(xiǎn)的組織缺陷,必須加以消除。
(2)中心偏析受鋼水過熱度、拉速、電磁攪拌、二冷區(qū)溫度和連鑄機(jī)的設(shè)備狀況等因素影響。穩(wěn)定軸承鋼拉坯過熱度在10℃~20℃范圍和連鑄拉坯速度0.75~0.85m/min條件下,通過二冷動(dòng)態(tài)配水模型將冷卻強(qiáng)度控制在0.37~0.40L/kg的范圍內(nèi),能很好控制鑄坯的中心疏松、中心裂紋,這樣可獲得良好的鑄坯質(zhì)量。
(3)通過結(jié)晶器電磁攪拌和末端電磁攪拌共同使用,并采用攪拌電流130A、頻率5Hz,攪拌方式為“左旋7s、停5s、右旋5s”快頻交替間歇式弱攪拌和適當(dāng)?shù)亩渲贫?0.4L/kg左右),能明顯改善軸承鋼坯中心區(qū)質(zhì)量;增加鑄坯等軸晶率;減少柱狀晶率,是改善軸承鋼中心偏析的有效途徑。
(4)通過采用氬氣密封的全程保護(hù)澆鑄方式,鋼中平均氧含量能有效控制在10ppm以下并可以達(dá)到8ppm的更好水平,基本消除鑄坯的皮下Al2O3夾雜,并且夾雜物水平穩(wěn)定。