GCr15轴承钢连铸坯热送热装工艺研究与实践
连铸坯热送热装的生产与实践
第３ Ｏ卷第 ４期
２０ ０ ８
Ｖｏ． Ｏ Ｎｏ ４ １３ ．
Ａｕ ． ２ ０ ｇ ，０ ８
ＧＡＮＳ Ｕ ＭＥＴＡＬ ＬＵＲＧＹ
文 章 编 号 ：６ ２４ ６ （０ ８ ０ －０ ９０ １７ － １ ２０ ）４０ １ －３ ４
Ｋｅ ｏｄ ：ｏｃｓｎ ｉｅ； ｏｏ ｏ ｃａｇ ｇｐｏｅｓｔ ｈｏｏ ｎｇｍｅｔｅｐｒ ｎｅ ｙＷ ｒｓ ｃｎａｔ ｇｂｌｔｍ ｔｒ ｔ ｈｒ ｎ ｒ ｓ； ｃ ｌｇ ｍａａｅ ｎ；ｘｅ ｅｃ ｉ ｌ ｈ ｉ ｃ ｅｎ ｙ ｉ
１ 引 言
能 源是 国 民经 济发 展 的物 质基 础 ， 节约 能 源 对 保 证我 国经 济 的 快 速 发 展 起 着 重 要 的作 用 。 近 年 来， 随着 连铸 技术 的不 断进 步及 全连铸 工艺 的实 施 ， 推 动 了连铸 坯热 送 热装 工 艺 的发 展 ， 铸坯 热 送 热 连 装 工艺 是冶 金行 业 内重 点推 广 的 ｌ 节 能增 效 的 ８个
的生 产 向连续化 、 成木 、 质 量 、 效 益 的 方 向发 低 高 高
展 ¨。
ｃａｇ ｇｐｏｅｓ ｐｏｕ ｅｃｎｉ ｒｂｅｅｏｏ ｉ ｂ ｎｆ ｄｏｅ ｘ ｒ ｎｅｆｒ ｅｅａｚｔ ｎａｄａｐｉ ｔ ｎ ｈｒ ｎ ｒｃｓ， ｒ ｃ ｏｓ ｅａｌ ｃｎ ｍｃ ｅｅｔ ｆ ｒ ｐｉ ｃ ｎｒ ｉ ｉ ｐｌ ａｉ ． ｉ ｄ ｄ ｉａ ｎ ｅｅ ｅ ｏｇ ｌａｏ ｎ ｃ ｏ
中 图分 类 号 ：下 ７ ． １７ ７ ２ 文献标识码 ： Ａ
Ｔｈ ｏ ｕｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｏ ｔ Ｃｈ ｒ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｆ Ｃｏ ｃ ｓｉ ｇ Ｂｉ ｅ ｅ Ｐｒ ｄ ｔｏ ｎ ｐ ｒｅ ｃ ｆ Ｈｏ ａ ｇ ｎ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｔｎ ｌ ｔ ｌ
GCr15用于小轴承的热处理工艺流程及其组织结构性能研究
理论分析阶段对实验样品的组织、结构、形貌、性能进行综合分析，与理想理论数据进行对比，给出样品每一步热处理所得到的组织、结构及其性能。
实验报告内容1）名称、本实验的目的、实验方法和步骤、实验结果与分析讨论;2）本实验注重热处理工艺设计，学生应多查资料，注重设计过程，实验只是其中一部分，故实验报告中应包含所查资料相关内容，制订工艺的依据、原理；零件加工工艺流程图、热处理工艺曲线；组织、结构、性能测试分析等内容。
文字部分不少于5000字（不包括图片），报告不少于5页，手写，书写工整（要存档），交纸质和电子版。
GCr15用于小轴承的热处理工艺流程及其组织结构性能研究一、实验目的1. 研究并制定出轴承钢GCr15的热处理工艺流程，并通过对材料组织及性能分析比较工艺方案优缺点。
2. 熟悉金相样品的制备方法，了解金相显微镜、X射线衍射仪等所用的仪器设备的操作使用。
3. 学会整理数据，培养分析问题、解决问题、设计实验以及相互合作的能力。
能够比较全面地、系统地掌握材料制备、化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律。
二、实验方法GCr15是一种最常用的高碳铬轴承钢，经过淬火加回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。
GCr15轴承钢用于制作各种轴承套圈和滚动体。
如制作内燃机、电动机车、汽车以及高速旋转的高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈。
轴承制造基本流程轴承套圈加工流程图1. 预备热处理：球化退火作为GCr15钢预备热处理，其主要的目的是由热处理使钢铁材料内部的层状或网状碳化物聚成球状，达到改善钢材之切削性能、加工塑性、机械韧性等。
球化退火是依靠片状渗碳体的自发球化效果倾向和聚集长大。
渗碳体在高温下开始溶解，会使一片渗碳体断开为若干细的点状渗碳体，弥散分布在奥氏体基体上，同时由于加热温度低和渗碳体不完全溶解，造成奥氏体成分极不均匀。
在随后的缓冷过程中，以原有的细碳化物质点为核心，或由奥氏体的富碳区产生新的碳化物核心，形成均匀而细小的颗粒状碳化物。
连铸坯热送热装工艺技术应用研究
连铸坯热送热装工艺技术应用研究赵海峰1龙正民2（1. 河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限责任公司技术中心；2. 河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限责任公司生产制造部，邯郸 056015）摘 要 对连铸坯热送热装工艺技术的发展、现有工艺流程、品种、质量、温度等进行了应用研究，要达到好的热送热装效果，必须要保证热装率≥60%以上。
好的工艺线热装率应达到80%以上。
温度必须在400℃以上。
好的工艺线应该达到650℃以上。
从运输方式看，倾向于辊道运输，另有火车、汽车及天车运输。
辊道近距离运输是将来设计的趋势。
从热送热装的品种、质量看，能热送的品种较多，质量能够满足工艺要求。
采用该工艺可以增加产量，提高加热能力及质量，降低了加热炉燃气消耗和加热炉吨钢消耗，减少氧化烧损，提高成材率等，并取得了一定的经济效益。
关键词 连铸坯热送热装发展工艺流程品种质量温度Research of Hot Delivery and Hot Charging Technology ofContinuous Casting BilletZhao Haifeng1 Long Zhengmin2(1.Technical Center；2.Production Manufacturing Department，Hebei Iron & Steel Group Handan Iron & SteelGroup Co., Ltd. , Handan， 056015)Abstract This paper used and studied the development of hot delivery and hot charging technology，existent technology process，variety，quality，temperature and so on, in order to reach good effect of hot delivery and hot charging technology，hot charging rate above 60% must be assured. Hot charging rate of good technology process is to reach above 80%. The℃℃temperature must be above 400, good technology process is to reach above 650.From transportation way, tend to roll transportation, other having train, automobile and overhead transportation. Roll short cut transportation is the tread of in the future plan.From the variety、the quality of hot delivery and hot charging, the variety of hot delivery is more than, the quality can meet technology requirement. Using the technology can add output, raise heat up ability and quality ,lower heat up stove fuel consumption and ton steel consumption, reduce oxidize burn loss, raise lumber rate and so on, some economics benefit is obtained.Key words continuous casting billet, hot delivery and hot charging, development, technology process, variety, quality, temperature1 引言连铸坯热送热装技术是钢铁生产中节能减排降耗的重要工艺技术之一，是钢铁工业进步的具体体现，是衡量钢铁生产技术和管理水平的新的重要技术指标。
GCr15轴承钢热处理工艺设计解析
图 3 箱式电炉
图4 淬火炉
7. GCr15轴承钢热处理内容及要求
7.1 硬度检查 GCr15钢制套圈、滚子和滚针淬火后的硬度不小于63HRC ，回火后的硬度为61～65HRC。 7.2 金相组织检查 轴承零件淬、回火后显微组织应有隐晶、细小结晶马氏体 和均匀分布的细小残留碳化物以及少量残余奥氏体组成。 淬、回火后的显微组织应根据马氏体粗细程度，残留碳化 物颗粒大小和数量以及托氏体的形状、大小和数量评价。 7.3 断口检查 滚动轴承零件淬、回火后，其断口应为浅灰色细瓷状，按 本标准第四级别图评定，2级为合格断口，不允许有1级欠 热断口，或3级过热断口存在。
3. 轴承钢材料的选择
轴承钢一般要经球化退火处理和淬火加低温回火处理，球 化退火的目的是降低硬度，改善切削加工性，同时获得均 匀分布的细粒状珠光体，为最终热处理做好组织上的准备 GCr15SiMn(A)钢是在GCr15基础上，提高Si、Mn含量改 型钢，以改善其淬透性和弹性极限，耐磨性也有所提高。 但其热处理工艺麻烦，成本高。 渗碳钢如20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、 20Cr2Mn2MoA等，经渗碳-淬火低温回火处理后，表面 有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而心部具有很高的 冲击韧性。用渗碳钢做轴承，加工工艺性能好，可以采用 冷冲压技术，提高材料的利用率，再经渗碳淬火处理后， 在表层形成有利的残余应力，提高轴承的使用寿命。但适 用于轧钢机械、矿山挖掘机和其他一些受冲击负载荷较大 的机械使用的轴承。
5.2. GCr15轴承钢的热处理工艺设计
（1）预备热处理工序—球化退火 球化退火目的是使组织变为均匀分布的细粒状珠光体，获 得最佳的机加工性能并未淬火提供良好的原始组织，淬火
、回火后获得最佳的力学性能。Cr15钢退火组织为细粒状
GCr15轴承钢的热处理工艺设计
热处理工艺课程设计说明书课程名称：金属热处理工艺学设计题目：GCr15轴承钢的热处理工艺设计院系：机械工程学院班级：材料成型及控制工程 XXXX 学号： 0 9 1 1 0 1 1 00学生姓名： idealwang指导教师：黄老师热处理工艺课程设计任务书目录1 热处理工艺课程设计的目的 --------------------42 零件的技术要求及选材 ------------------------4 2.1工作条件和技术要求 -------------------------4 2.2材料的选择 ---------------------------------52.3化学成分及合金元素的作用 -------------------63 热处理工艺课程设计的内容及步骤 ---------------7 3.1相变点的确定 ----------------------------------7 3.2热处理工艺 ----------------------------------8 3.2.1工艺流程-------------------------8 3.2.2热处理工艺参数的制定-------------10 3.2.3处理工艺卡片填写---------------------12 3.2.4作过程中的注意事项 ------------------------------12 3.3家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13 3.4热处理设备的选择-----------------------16 3.5组织特点和性能的分析 ------------------------------16 4总结---------------------------------------------215 收获和体会 ---------------------------------236 参考文献 -----------------------------------237 附表 1 热处理工艺卡 -------------------------25§1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。
连铸坯热装热送攻关方案中的关键问题探讨
连铸坯热装热送攻关方案中的关键问题探讨连铸坯热装热送技术是钢铁行业生产过程中的重要环节，它可以保证铁水的温度、质量和稳定性，并提高工作效率。
本文将探讨连铸坯热装热送攻关方案中的关键问题，以期找到解决方案并提高生产效率。
1. 背景介绍连铸坯热装热送是指将高温的熔融钢液直接从连铸炉注入容器中，然后通过管道和设备将其尽快送达下道工序。
在这一过程中，有许多关键问题需要解决，以确保熔融钢液的温度、质量和稳定性不受到损害。
2. 温度控制问题连铸坯热装热送的一个关键问题是如何控制熔融钢液的温度，以确保其符合下一道工序的要求。
在传输过程中，钢液会受到一定的冷却，因此需要通过预热设备或加热设备来控制其温度。
传统的加热设备往往效率低下且能耗较高，因此需要研究开发新型节能的预热设备。
3. 温度损失问题除了加热设备，温度损失也是连铸坯热装热送过程中的另一个关键问题。
温度损失会导致钢液温度下降，从而影响到下一道工序的质量和稳定性。
为了减少温度损失，可以在输送过程中采用保温材料或隔热设备，以防止热量的散失。
4. 流量控制问题连铸坯热装热送过程中的流量控制也是一个关键问题。
过大的流量可能导致设备阻塞或泄漏，而过小的流量则会延长传输时间。
因此，需要进行流量计算和流量控制，以确保钢液能够平稳、均匀地流动。
5. 设备可靠性问题连铸坯热装热送过程需要使用大量的设备和管道，其中的每一个环节都需要保证其可靠性。
设备故障或泄漏可能导致生产中断或安全事故，因此需要采用可靠的设备和先进的监测技术来确保连铸坯热装热送的顺利进行。
6. 安全管理问题连铸坯热装热送涉及高温和高压的操作，因此安全管理也是一个重要的关键问题。
需要采取必要的安全措施，如定期维护设备、加强员工培训和设立应急预案等，以降低事故发生的概率并减少对人员和设备的损害。
7. 绿色环保问题连铸坯热装热送过程中的能源消耗和废气排放也是一个关键问题。
在攻关方案中，应注重节能减排，推动绿色环保生产。
连铸坯热装热送攻关方案的工艺流程与参数调整
连铸坯热装热送攻关方案的工艺流程与参数调整连铸坯热装热送技术是冶金行业中一种常见的炼钢工艺，它有效地提高了铁水的产量和连铸坯的质量。
在实际生产中，正确掌握连铸坯热装热送的工艺流程和参数调整是确保产品质量和生产效率的关键。
本文将探讨连铸坯热装热送攻关方案的详细工艺流程以及参数调整的重要性。
一、连铸坯热装热送工艺流程连铸坯热装热送工艺流程主要包括原料准备、连铸坯热装、热送过程和设备调试等环节。
具体流程如下：1. 原料准备：包括熔化铁水、加入合金和脱气等工艺。
优质的原料是获得高质量连铸坯的基础。
2. 连铸坯热装：将铁水倒入连铸机的水口，并通过合适的装备将铁水顺利地引导到结晶器中。
同时，应根据产品要求调整结晶器和浇注室的参数，确保铁水均匀流动，避免产生气孔等质量问题。
3. 热送过程：在结晶器中，连铸坯逐渐凝固并形成固态，然后通过辊道等设备传送到下一工序。
热送过程的关键在于控制连铸坯的温度和形状，以确保连铸坯具备良好的可锻性，不易产生裂纹等缺陷。
4. 设备调试：调整连铸机的各项参数，例如结晶器的冷却水量、辊道的速度等，并实时监测连铸坯的温度和形状，及时发现问题并进行调整，以确保工艺的稳定性和连续性。
二、参数调整的重要性参数调整是连铸坯热装热送工艺中不可或缺的一环。
适当调整参数可以提高产品的质量和工艺的稳定性，同时能够降低生产成本和能源消耗。
参数调整的重要性主要表现在以下几个方面：1. 控制连铸坯的温度：连铸坯的温度直接影响到产品的质量，合理控制连铸坯的温度可以改善产品的内部结构，减少表面缺陷的产生。
2. 调整结晶器和浇注室的参数：结晶器和浇注室的参数对连铸坯的形状和质量有重要影响。
必要时，通过调整结晶器与浇注室的冷却水量、喷水位置等参数，可以改善连铸坯的凝固过程，并降低内部缺陷的发生率。
3. 合理调整辊道和传动速度：辊道和传动速度决定了连铸坯的运输速度和形状变化。
通过调整这些参数可以控制连铸坯的长度、直径等形状参数，以满足产品的要求。
连铸坯热装热送攻关方案的实验与验证
连铸坯热装热送攻关方案的实验与验证随着现代工业的发展，连铸技术在钢铁行业中扮演着重要的角色。
连铸坯热装热送是一种提高连铸坯质量、减少能耗的技术手段。
本文旨在介绍连铸坯热装热送攻关方案的设计，并对其进行实验与验证。
1. 背景连铸技术是指通过连续铸造技术将钢液直接连续铸造成坯料。
连铸坯热装热送是将连铸坯在连铸机上直接进行预热，并通过热运输设备将坯料送入热轧生产线，以达到提高产品质量和能源利用效率的目的。
因此，研究连铸坯热装热送的方案具有重要的实际意义。
2. 设计方案（1）连铸坯热装热送系统设计根据连铸坯的特点和热装热送的需求，设计了连铸坯热装热送系统。
该系统包括连铸机、预热炉和热运输设备三个部分。
其中，连铸机负责将钢液进行连续铸造，预热炉用于对连铸坯进行预热，热运输设备则负责将预热坯料送到热轧生产线。
（2）能源利用方案设计在连铸坯热装热送过程中，能源的利用对于提高能耗效率至关重要。
设计了采用工业余热回收方式，对预热炉的废气进行回收利用。
通过对废气进行余热交换，提高能源的利用效率，减少能源的浪费。
（3）工艺参数设计为了实现连铸坯热装热送的效果，设计了合适的工艺参数。
包括预热炉的温度控制、热运输设备的速度调节等。
通过对工艺参数的精确控制，实现了连铸坯在短时间内达到预定的温度要求，并顺利送入热轧生产线。
3. 实验与验证（1）实验设计为了验证连铸坯热装热送方案的可行性和效果，进行了一系列实验。
在实验中，选择不同规格的连铸坯进行热装热送，记录下温度、速度等相关参数。
通过实验数据的分析，验证方案的有效性。
（2）实验结果与分析通过实验，得到了一系列数据。
根据数据分析，验证了连铸坯热装热送方案的可行性和有效性。
实验证明，在连铸坯通过预热炉预热后，坯温均匀、温度适宜，符合热轧工艺要求。
4. 结论与展望通过实验与验证，验证了连铸坯热装热送方案的可行性和有效性。
该方案在提高产品质量、减少能耗方面具有重要的意义。
在未来的工业生产中，可以进一步优化连铸坯热装热送的方案，并结合实际情况进行推广应用。
连铸坯热送热装生产工艺的实践分析
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M 管理及其他 anagement and other
工艺进行了优化。开浇和浇尾坯工艺优化后，开浇时间由原来 的 14min ～ 16min 缩短至 8min ～ 10min，浇尾坯时间由原来的 14min ～ 16min 缩短至 7min ～ 9min，头尾坯切废量明显减少， 特别是头尾坯横裂发生率显著降低，头坯降低了 28%，尾坯降低 了 45%。 2.3 入炉温度
表 1 钢种 A/C36 － 3 化学成分
为了解决含铌钢易产生横裂纹的技术难题，在 Gleeble － 3800 热模拟机上进行了热模拟试验。测定了高强船板 ( 牌号 :A/ C36 － 3) 的高温塑性曲线，如图 2 所示。
图 1 热装和直接轧制与传统工艺流程比较
收稿日期 ：2021-03 作者简介 ：李福朋，生于 1986 年，男，汉族，河北唐山丰南人，本科，助理工程师， 研究方向 ：钢铁冶金及工艺方向
2 无缺陷铸坯生产技术研究 在热送热装工艺实施过程中，连铸坯表面质量不稳定，含铌
钢表面横裂纹的产生，头尾坯报废量较多，且高强船板等微合金 钢热送后轧制常出现批量热送裂纹等因素，严重制约着热送热 装的顺行，因此对存在的问题进行了一系列研究。 2.1 含铌钢表面横裂纹控制技术
对高强船板等高附加值产品，为了保证其低温冲击韧性和 焊接性能，采用了铌微合金化的成分设计，见表 1。但是，铌与 碳、氮易生产化合物，在连铸过程中，含铌微合金钢铸坯冷却到 奥氏体低温区时，铸坯中微细的铌化合物沿奥氏体晶界析出，使 钢的延塑性变差，导致铸坯表面易产生横裂纹。
GCr15热处理工艺试验方案.doc
材料科学与工程学院“综合实验”总结报告题目GCr15热处理工艺探究院系材料科学与工程专业金属材料科学 ___________年级 _____________学生姓名谭政 _________________指导教师杨凯军 _______________2012年10月（一）GCr15化学成分（% : C: 0.95-1.05 Mn : 0.25-0.45 Si: 0.15-0.35 S : <=0.025 P:<=0.025 Cr:1.40-1.65Mo: w 0.10 Ni: w 0.30 Cu: < 0.25 Ni+C（GB/TJ158254-2002 ）;临界温度：Ac1 : 745 C Ac3 : 900 C Ar1 : 700 C铸态组织及性能：其铸态组织为等轴细层状珠光体，层间距约为85nm油淬得到马氏体片层间距0.35um,其硬度随着回火温度的升高而降低，这与回火中&碳化物的析出及长大有关。
GCr15具有肩高的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度，解除疲劳强度高，有良好的尺寸稳定性和抗蚀性，冷变形塑性适中，切削性能一般，焊接性差，存在第一类回火脆性，可作滚动轴承钢也可作承受大负荷，要求高耐磨性，高弹性极限，高接触疲劳强度的气压机械零件及各种精密量具冷冲模等，如：机床的滚珠、丝杆、涡轮喷气发动机喷嘴的喷口、柱塞、活门、衬套等。
（二）热处理工艺热处理：是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制其性能的一种金属热加工工艺。
1 .正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
2. 退火：将工件加热至AC1或AC3温度以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中或石灰中冷却）至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
‘ 一类是：在临界温度（Ac1或Ac3）以上的退火，又称为相变重结晶退火，包括完全\ 退火、不完全退火、球化退火和扩散退火（均匀化退火）等；k另一类是：在临界温度以下的退火，包括再结晶退火及去应力退火。