轧后控制冷却在轴承钢生产中的应用

摘要

本文综述了轧后控制冷却在轴承钢棒材生产中的意义和应用，为了确定合理的轧后冷却工艺参数和改进球化退火工艺，进行了轧制后穿水冷却工艺试验和缩短退火时间的试验。利用生产线上水箱装置开展生产试验，对控制冷却装置及应用工艺作了简要介绍，考察不同终轧温度及冷却速度与碳化物网状和退火预组织之间的关系，分析了轧后控冷对轴承钢(GCr15或者SUJ2)性能组织的影响。研究表明最终返红温度在650～700℃时，能够避免析出过量的碳化物，降低轴承钢热轧成品的网状级别，使其控制在2.5级以下，据此制订了控制冷却工艺，改变了轴承钢生产的工艺流程，开发应用新型水箱装置。为了考察冷却过程中的热传导系数，运用ANSYS有限元软件，按实测的试验条件，进行数值模拟计算，通过拟合实测的钢坯在水冷过程后的表面回火温度来导出不同规格的热传导系数。线性回归的拟合结果表明，热传导系数随钢坯直径的增大而下降。同时还考察了轧后控冷对于轴承钢球化预组织的影响，利用这种变化可以通过调整工艺来缩短退火时间达到节约能耗、降低成本的目的，介绍了生产试验研究情况以及应用于SUJ2的生产实践，并通过跟踪测试确定了适应辊底式球化退火炉的工艺。

目录

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声明

第一章前言

1.1控制冷却研究的意义及其在生产中的应用

1.2控制冷却在轴承钢生产中的应用

1.3控制冷却应用研究的目的

1.4轴承钢控制冷却应用研究的内容

第二章轴承钢轧后控冷的生产性试验

2.1轴承钢连轧生产常规工艺流程

2.2采用控制冷却后的轴承钢生产工艺流程

2.3轴承钢生产应用控制冷却的意义

2.4控制冷却对性能和组织的影响

2.5控制冷却用水冷装置介绍和应用

2.5.1水冷装置的设备组成及主要技术参数

2.5.2水冷装置的试验要求

2.5.3水冷装置工艺参数的设定

2.6轴承钢轧制工艺参数的设定

2.7轴承钢轧后冷却试验结果及分析

2.7.1取样及检测说明

2.7.2生产试验工艺参数实测记录

2.7.3轴承钢轧后控冷试验测试结果

2.7.4试验结果分析

第三章轧后控冷技术在改造生产线的应用

3.1棒材生产线改造后的轴承钢生产工艺流程

3.2控制冷却用水箱的改进设计

3.3轴承钢控制冷却的工艺设计及参数设定

3.4应用效果检测分析

第四章控冷过程轧件温度的模拟计算

4.1现有模拟计算的方法介绍

4.2温度场问题的基本方程

4.3 ANSYS软件应用介绍

4.4棒材轧后水冷过程温度场的计算

第五章 缩短球化退火时间的工艺研究

5.1轧后控冷对球化预组织的影响

5.2改进球化退火时间的工艺试验

5.2.1辊底式连续退火炉简介

5.2.2 SUJ2控冷后球化预组织的实际情况

5.2.3 SUJ2(GCr15)生产工艺及原球化退火工艺

5.2.4球化退火工艺的改进

5.3优化工艺试验结果及检测分析

第六章结论

参考文献

作者在攻读学位期间公开发表的论文

作者在攻读学位期间所做的项目

致 谢