一种G20CrNi2MoA钢及其制造方法与流程

本发明涉及渗碳钢，特别涉及一种g20crni2moa钢及其制造方法。

背景技术：

1、g20crni2moa，属于渗碳轴承钢，广泛用于铁路、重型机车等轴承套圈。材料最常用规格∮80～120，要求钢材奥氏体晶粒度≥5级，钢材硬度≤229hbw，化学成分(质量百分数)为：c：0.19～0.23％、si：0.15～0.40％、mn：0.40～0.70％、cr：0.40～0.65％、ni：1.60～2.00％、mo：0.20～0.30％、cu≤0.20％、p：≤0.020％、s：≤0.015％、al：≤0.05％，其余为基体fe和不可避免的杂质。钢材生产流程为：模铸(电渣)—加热—钢锭开坯—冷却—钢坯加热—轧制—冷却—退火。为控制晶粒度，钢坯加热常规工艺是高温加热和保温，高温加热温度1200-1260℃，高温区加热时间150～300min。因钢坯加热温度高，保温时间长，加上含ni较高，并含有一定的cr、mo合金元素，钢坯出炉时表面氧化铁皮厚实，并牢牢的粘附在基体表面，在除鳞机除鳞难以除掉，从而在轧制过程中压入轧件表面，在钢材表面形成凹坑和斑疤，如图3所示。钢材因表面凹坑和斑疤，采取砂轮扒皮难以扒掉，如图4所示。因此只有通过加大尺寸进行轧制，并车削交货。另外，钢材缓冷后，硬度在250hbw左右，需进行退火，硬度才能满足标准≤229hbw的要求。因生产工序多，造成生产周期长、成本高。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种g20crni2moa钢的制造方法，通过该方法制得的g20crni2moa钢材表面无氧化铁皮压入，无凹坑、斑疤，晶粒度和硬度均满足使用要求。

2、为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种g20crni2moa钢的制造方法，依次包括以下步骤：钢锭加热、钢锭开坯、冷却、钢坯加热、轧制、冷床收集、缓冷；

4、其中，所述钢坯加热工序包括预热区、低温区和高温区加热；所述高温区加热温度为1140～1190℃，所述高温区加热时间为70～150min；所述轧制过程中，终轧温度为960～990℃；所述缓冷过程中，690℃≤进缓冷坑温度≤850℃，出缓冷坑温度≤150℃，缓冷时间≥40h。

5、进一步地，所述预热区的温度≤750℃；和/或，所述低温区加热温度为1000～1140℃，加热时间为30～60min；和/或，所述钢坯总加热时间为150～270min。

6、进一步地，所述钢坯加热的炉子残氧量≤3％。

7、进一步地，所述轧制工序包括粗轧和精轧；

8、和/或，所述轧制工序采用升速轧制模式，其中，终轧速率由1.0m/s提高至1.20m/s。

9、进一步地，所述轧制工序中，在粗轧和精轧之间的辊道上设置保温罩以降低轧件温降。

10、进一步地，所述钢锭加热过程中，保温温度为1220～1270℃，保温时间为3～6h；

11、和/或，所述钢锭为模铸或电渣铸锭。

12、进一步地，所述轧制工序中，开轧温度为1050～1160℃。

13、进一步地，所述缓冷坑内装钢高度≥坑高1/2。

14、除此之外，本发明还提供了一种如上述的制造方法制得的g20crni2moa钢，所述g20crni2moa钢包括如下质量百分比的化学成分：c：0.19～0.23％、si：0.15～0.40％、mn：0.40～0.70％、cr：0.40～0.65％、ni：1.60～2.00％、mo:0.20～0.30％、cu≤0.20％、p：≤0.020％、s：≤0.015％、al：≤0.05％，其余为基体fe和不可避免的杂质。

15、进一步地，所述g20crni2moa钢的晶粒度≥5级，硬度≤229hbw。

16、与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下技术效果：

17、通过本发明的制造方法制得的g20crni2moa钢材表面无氧化铁皮压入，无凹坑、斑疤，晶粒度和硬度均满足使用要求；具体地，通过控制钢坯加热温度、保温区保温时间、炉子气氛(残氧值)，减少了钢坯表面氧化；通过控制终轧温度和轧后冷却速度，控制了钢材晶粒度和表面质量；通过在粗轧和精轧之间的辊道上使用保温罩以降低轧件温降，来提高终轧温度，并在设备能力范围内升速轧制；通过控制钢材进缓冷坑温度和钢材在缓冷坑的冷却效果，达到了控制钢材硬度和缓冷代退火的质量要求，节省了工序，降低了成本。

技术特征：

1.一种g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，依次包括以下步骤：钢锭加热、钢锭开坯、冷却、钢坯加热、轧制、冷床收集、缓冷；

2.根据权利要求1所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，所述预热区的温度≤750℃；和/或，所述低温区加热温度为1000～1140℃，加热时间为30～60min；和/或，所述钢坯总加热时间为150～270min。

3.根据权利要求1或2所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，所述钢坯加热的炉子残氧量≤3％。

4.根据权利要求1所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，所述轧制工序中，在粗轧和精轧之间的辊道上设置保温罩以降低轧件温降。

6.根据权利要求1所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，所述钢锭加热过程中，保温温度为1220～1270℃，保温时间为3～6h；

7.根据权利要求1所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，所述轧制工序中，开轧温度为1050～1160℃。

8.根据权利要求1所述的g20crni2moa钢的制造方法，其特征在于，所述缓冷坑内装钢高度≥坑高1/2。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的制造方法制得的g20crni2moa钢，其特征在于，所述g20crni2moa钢包括如下质量百分比的化学成分：c：0.19～0.23％、si：0.15～0.40％、mn：0.40～0.70％、cr：0.40～0.65％、ni：1.60～2.00％、mo:0.20～0.30％、cu≤0.20％、p：≤0.020％、s：≤0.015％、al：≤0.05％，其余为基体fe和不可避免的杂质。

10.根据权利要求9所述的g20crni2moa钢，其特征在于，所述g20crni2moa钢的晶粒度≥5级，硬度≤229hbw。

技术总结
本发明提供了一种G20CrNi2MoA钢及其制造方法，该制造方法依次包括以下步骤：钢锭加热、钢锭开坯、冷却、钢坯加热、轧制、冷床收集、缓冷；其中，所述钢坯加热工序包括预热区、低温区和高温区加热；所述高温区加热温度为1140～1190℃，所述高温区加热时间为70～150min；所述轧制过程中，终轧温度为960～990℃；所述缓冷过程中，690℃≤进缓冷坑温度≤850℃，出缓冷坑温度≤150℃，缓冷时间≥40h。通过该方法制得的G20CrNi2MoA钢材表面无氧化铁皮压入，无凹坑、斑疤，晶粒度和硬度均满足使用要求。

技术研发人员：杨娥,徐政新,李旭,陈君,倪燕红,黄成刚,李博,贺慧
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>大冶特殊钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8