特殊钢生产工艺技术概述_续_VIP专享VIP免费

·专论与综述·特殊钢生产工艺技术概述（续）周建男（青岛钢铁控股集团有限公司总工程师办公室，山东青岛266043）摘要：特殊钢包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，介绍了特殊钢的生产工艺技术，重点论述了合金结构钢、汽车用齿轮钢、合金工具钢、高速工具钢、轴承钢、弹簧钢和不锈钢的性能及生产工艺技术。关键词：特殊钢；性能；生产工艺中图分类号：TF76文献标识码：A文章编号：1004-4620（2008）03-0001-07收稿日期：2007-10-11作者简介：周建男，男，1961年生，1983年毕业于东北工学院冶金机械专业。现为青岛钢铁控股集团有限公司副总工程师，高级工程师，中国金属学会高级会员，沈阳工业大学、山东大学机械工程学院兼职教授，东北大学、辽宁科技大学硕士研究生指导教师。长期从事钢铁生产工艺、装备技术及企业发展战略规划的研究。（接上期第7页）为解决铸锭中形成大块莱氏体共晶、碳化物分布不均匀的问题，采用粉末冶金方法提高高速钢的组织和性能。炉外精炼装备逐步用于高速钢生产，主要用LF（V），也有SKF钢包炉。国外有的厂可以用连铸生产高速钢，但仅限于通用型钢种和小断面材。世界先进的高速钢生产工艺流程如下。1）通用型钢种、中小型材及钢丝生产流程：电炉（UHP）－精炼炉LF（V）－连铸－退火－修磨－棒、线连轧：①棒材（＞φ20mm）－保护气氛连续退火－精整剥皮－在线检测－成品包装（φ20～φ40mm光亮材）；②线材（φ5.5～φ20mm）－保护气氛或真空罩式退火－连续拉拔开卷或磨光、抛光－在线检测－成品包装（φ5～φ20mm冷拔材、光亮材）；③线材（φ5.5mm）－保护气氛或真空罩式退火－温拉或温轧－真空退火－矫直或磨光－在线检测－成品包装（＜φ5mm冷拔磨光钢丝）。2）大断面材及高牌号钢材生产流程：电炉（UHP）－精炼炉LF（V）－铸锭（或铸电极－电渣重熔）－退火－快锻或精锻开坯－退火、修磨－精锻成材－退火－精整－在线检测－成品包装。5轴承钢生产工艺技术5.1前言轴承用钢的质量是所有合金钢中要求最严格、检验项目最多的钢种。世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。轴承对其材料的要求较高，必须具备高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度、弹性极限，良好的冲击韧性、断裂韧性、尺寸稳定性、防锈性能和冷热加工等性能。为保证这些性能要求，轴承钢的冶金质量必须保证其严格的化学成分及化学成分均匀性，特别高的纯净度，极低的氧含量和残余元素含量，严格的低倍组织和高倍组织，严格的碳化物均匀性，严格的表面脱碳层和内部疏松、偏析、显微孔隙等，不允许存在裂纹、夹渣、毛刺、折迭、结疤、氧化皮、缩孔、气泡、白点和过烧等表面和内部缺陷。我国特钢企业2007年轴承钢产量为245万t。5.2性能当前世界各国所使用的轴承钢主要有5大类[9]，即高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢。1）高碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢是含铬0.6%～1.5%的高碳合金钢，目前我国标准中采用5个牌号，GCr15、GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15SiMn。高碳铬轴承钢已有100多年的历史，长期的生产和使用证明，这种钢基本上可以满足一般工作条件的轴承要求，具有良好的耐磨性和抗接触疲劳性能，有较理想的耐锈蚀性和一定的弹性、韧性，加工性能较好，价格也较便宜，因此应用最广。由于淬透性的差别，其中用量最大的是GCr15和GCr15SiMn，GCr6和GCr9已很少采用。2）渗碳轴承钢。渗碳轴承钢实质上是优质渗碳结构钢，目前我国标准中采用6个牌号，G20CrMo、G20CrNiMo、G20Cr2Ni4、G20CrNi2Mo、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo。这类钢经过渗碳、淬火、回火等热处理工序后，表面具有很高的硬度和一定的耐磨性以及较高的抗接触疲劳强度，且其心部都具有良好的韧性、一定的强度和硬度。主要用于承受冲击载荷下的轴承和特大型轴承，如铁路、轧钢机用轴承等。3）不锈轴承钢。有马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢，目前我国标准中采用3个牌号，9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4。其中以马氏体不锈钢9Cr18使用最多。这类钢经过热处理可以得到全部或大部马氏体组织，具有高强度、很好的耐磨性和韧性，特别是在海水、酸、有机盐水溶液中具有较强的抗锈蚀能力。这些轴承钢的缺点是碳含量...