具体实施方式

以下实施例对本发明的内容做进一步的详细说明，本发明的保护范围包含但不限于下述各实施例。

除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员通常理解相同的含义。若存在矛盾，则以包括定义在内的本说明书为主。

本发明所述一种提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法通过优化加热和轧制工艺，可有效改善大规格(D≥180mm)的高碳铬钼轴承钢心部质量，提高超声探伤合格率，使超声探伤合格率达到95％以上。

本发明具体实施例中，一种提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法，以铸锭为原料，包括：加热、轧制和退火工序，具体工艺流程为：不大于5吨的模铸锭→加热→轧制→退火→超声探伤测试。

其中，加热工序中，将铸锭装炉后进行加热处理，加热的装炉温度≤850℃(比如：850℃、800℃或750℃)，加热处理的保温温度为1240-1260℃(比如：1240℃、1250℃或1260℃)。需要说明的是，加热的装炉温度越低越好，若装炉温度高于850℃，则会导致钢锭与炉温之间的温差较大，造成钢锭心部与表面温差过大，增加钢锭各向应力，使钢锭有开裂的风险，故其装炉温度要不高于850℃。并且，本申请适当升高保温温度，可以使得钢锭易于执行后续大压下工艺，钢锭加热温度越高，越有利于大压下工艺的执行，二者相辅相成的，本发明通过升高保温温度及使用大压下工艺对改善钢锭成材后心部质量有明显改善。

轧制工序中，将加热后的铸锭进行轧制，包括初轧和连轧，其中，初轧中，开轧温度不低于980℃，共25道次，其中15～25道次中分布4个单道次大压下，比如16、20、22、23为4个单道次大压下，单道次的压下量不低于70mm，优选地，单道次的压下量在70-80mm范围内，轧制通过一火次完成。本发明中单道次大压下次序相对靠后，并且，大压下并未连续道次分布，而是间隔分布，这样能够更有效更明显地改善铸坯心部质量效果。

本发明轧制方法所产大规格高碳铬钼轴承钢的超声探伤合格率＞95％。

本发明具体实施例中，加热工序中，铸锭装炉后先进行复温处理，然后再进行加热处理，复温处理即将铸锭放置在加热炉中静置，以减少铸锭与炉温的温差，其中，复温时间不小于1h，该复温操作的作用是降低钢材温度与炉温间的温差，缩小钢锭心表温差，避免钢材温度与炉温的温差较大造成钢锭心表温差较大产生直裂等质量问题。

由于复温的目的是缩小钢材温度与炉温的温差以及钢锭心部与表面的温差，所以时间越长越好，但是复温时间过长会影响加热炉周转以及能耗的浪费，优选地，复温时间为60-90min(比如60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min)。

本发明具体实施例中，在加热工序中，加热处理包括：将加热炉的炉温升至保温温度并保温，其中以50℃/h以下的速度升温至880-920℃(比如880℃、890℃、900℃、910℃或920℃)；本发明将升温速度设定为50℃/h以下，可以保证探伤合格率现差＜0.5％，差异较小。优选地，以30-50℃/h(比如30℃/h、35℃/h、40℃/h、45℃/h或50℃/h)的速度升温至900℃，控制该段的升温速度，主要是缩小钢锭心部与表面的温差；之后继续升温至1240-1260℃(比如：1240℃、1245℃、1250℃、1255℃、或1260℃)并保温10-10.5h(比如：10h、10.1h、10.2h、10.3h、10.4h或10.5h)。需要说明的是，900℃以上可自由升温，无需控制升温速度。

本发明具体实施例中，退火工序中，退火保温温度为790-810℃(比如790℃、795℃、800℃、805℃或810℃)，退火保温时间为5.5-7h(比如5.5h、6.0h、6.5h或7.0h)；并且控制退火升温速率，以有效缩小钢锭心部与表面的温差，可选地，升温至退火保温温度的升温速率为50-70℃/h(比如50℃/h、55℃/h、60℃/h、65℃/h或70℃/h)。

本发明通过控制降温速度来实现钢材心部和表面温度一致；并选择合适的出炉温度，出炉温度太高，表面温度降温过快，导热性差的品种心表温差大，易产生应力，出炉温度低些对产品质量基本无影响。

可选的实施例中，退火工序中，退火保温后冷却至410℃以下、优选为380-410℃(比如380℃、385℃、390℃、395℃、400℃、405℃或410℃)出炉，冷却速度为20-40℃/h(比如20℃/h、25℃/h、30℃/h、35℃/h或40℃/h)。

可选的实施例中，退火工序中：以60℃/h的升温速率升温至800℃，保温6h，以30℃/h的降温速度降至400℃出炉。

本发明大规格高碳铬钼轴承钢的直径为180-240mm(比如180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm或240mm)。

本发明具体实施例中，按质量百分比，大规格高碳铬钼轴承钢GCr18Mo包括如下组分：C 0.9-1.05％、Si 0.2-0.4％、Mn 0.6-0.8％、Mo 0.2-0.5％、Cr1.65-1.95％、P≤0.025％、Cu≤0.3％、Ni≤0.25％、Al≤0.05％、S≤0.015％、Pb≤0.002％。

下面通过具体实施例对本发明提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法进行详细说明。

实施例1

本实施例提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法包括以下工序：

(1)加热工序：采用70吨的电弧炉冶炼5吨GCr18Mo模铸锭，装炉温度为850℃，复温60min，经中心换热式均热炉加热，控制升温速率50℃/h加热至900℃，再继续加热至1240℃，保温10h；

(2)轧制工序：采用Φ850mm可逆式初轧机进行轧制处理，开轧温度为1100℃，共25道次，其中16、20、22、23为4个单道次大压下，单道次的压下量为70mm，轧制成280×280mm方形坯，采用750连轧机成型为直径为230mm的圆形钢材；

(3)退火工序：采用台车式退火炉进行退火处理，以60℃/h的升温速率升温至800℃，保温6h，以30℃/h的降温速度降至400℃出炉；采用GE超声探伤机进行超声探伤检测。

测试多件本实施例1方法制备的成材规格为直径为230mm的圆形钢材，心部缺陷按当量≤Φ4mm探伤算合格，该成材探伤合格率98.13％。

实施例2

本实施例提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法包括以下工序：

(1)加热工序：采用70吨的电弧炉冶炼5吨GCr18Mo模铸锭，装炉温度为800℃，复温时间不小于1h，经中心换热式均热炉加热，控制升温速率40℃/h加热至900℃，再继续加热至1250℃，保温10.2h；

(2)轧制工序：采用Φ850mm可逆式初轧机进行轧制处理，开轧温度为1100℃，共25道次，其中16、20、22、23为4个单道次大压下，单道次的压下量为75mm，轧制成280×280mm方形坯，采用750连轧机成型为直径为230mm的圆形钢材；

(3)退火工序：采用台车式退火炉进行退火处理，以60℃/h的升温速率升温至800℃，保温6h，以30℃/h的降温速度降至400℃出炉；采用GE超声探伤机进行超声探伤检测。

测试多件本实施例2方法制备的成材规格为直径为230mm的圆形坯，心部缺陷按当量≤Φ4mm探伤算合格，该成材探伤合格率为98.33％。

实施例3

本实施例提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法包括以下工序：

(1)加热：采用70吨的电弧炉冶炼5吨GCr18Mo模铸锭，装炉温度为750℃，复温时间不小于1h，经中心换热式均热炉加热，控制升温速率35℃/h加热至900℃，再继续加热至1260℃，保温10h；

(2)轧制工序：采用Φ850mm可逆式初轧机进行轧制处理，开轧温度为1100℃，共25道次，其中16、20、22、23为4个单道次大压下，单道次的压下量为80mm，轧制成280×280mm方形坯，采用750连轧机成型为直径为230mm的圆形钢材；

(3)退火工序：采用台车式退火炉进行退火处理，以60℃/h的升温速率升温至800℃，保温6h，以30℃/h的降温速度降至400℃出炉；采用GE超声探伤机进行超声探伤检测。

测试多件本实施例3方法制备的成材规格为直径为230mm的圆形坯，心部缺陷按当量≤Φ4mm探伤，该成材探伤合格率为98.25％。

对比例1-5

对比例1-5的轧制方法与本申请实施例1的加热工序和部分初轧工序不同，其余操作(包括大压下道次的压下量，其他道次压下量可根据轧件规格做适当调整)均与实施例1相同，对比例1-5对应的加热工艺、初轧工序及成材探伤合格率如表1所示。

表1对比例1-5的加热工序、初轧工序所以及得成材探伤合格率

从表1中可以看出，相较于实施例1，对比例1改变了初轧工序的压下操作，实施例1是4个单道次大压下，而对比例1仅是2个单道次大压下，同时对比例1也改变了部分加热工序工艺，即增大了装炉温度(大于850℃)，减少了复温时间(小于1h)，降低了保温温度(低于1240℃)，由结果看出，对比例1所得成材的探伤合格率相对较低(71.2％)。

相较于实施例1，对比例2改变了初轧工序的压下操作，实施例1是4个单道次大压下，而对比例2仅是2个单道次大压下，同时也改变了部分加热工序工艺，即增大了装炉温度(大于850℃)，降低了保温温度(低于1240℃)，由结果看出，对比例2所得成材的探伤合格率(75.6％)虽然略高于对比例1(71.2％)，但还是低于实施例1(98.13％)。

相较于实施例1，对比例3改变了初轧工序的压下操作，实施例1是4个单道次大压下，而对比例3仅是2个单道次大压下，同时改变了部分加热工序工艺，即增大了900℃以下的升温速度(大于50℃/h)，由结果看出，对比例3所得成材的探伤合格率(78.3％)虽然略高于对比例2(75.6％)，但还是低于实施例1(98.13％)。

相较于实施例1，对比例4改变了初轧工序的压下操作，实施例1是4个单道次大压下，而对比例4仅是2个单道次大压下，同时也改变部分加热工序工艺，即降低了保温温度(低于1240℃)，由结果看出，对比例4所得成材的探伤合格率(84.4％)虽然略高于对比例3(78.3％)，但还是低于实施例1(98.13％)。

相较于实施例1，对比例5中并未改变初轧工序的压下操作，而是改变部分加热工序工艺，即，增大了装炉温度(大于850℃)，增大了900℃以下的升温速度(大于50℃/h)，和降低了保温温度(低于1240℃)，结果显示，对比例5所得成材的探伤合格率(85.6％)虽然略高于对比例4(84.4％)，但还是低于实施例1(98.13％)。

综上所述，本发明提高大规格高碳铬钼轴承钢超声探伤合格率的轧制方法通过同时优化加热和轧制工艺，尤其是优化轧制工艺中的部分初轧工序和加热工序的操作条件，可有效改善大规格比如D≥180mm的高碳铬钼轴承钢心部质量，提高超声探伤合格率，使超声探伤合格率达到95％以上。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。