一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼及其生產(chǎn)工藝，屬于回轉(zhuǎn)支承材料技術領域，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為C：0.48?0.54％，Si：0.17?0.32％，Mn：0.70?0.85％，Cr：0.04?0.18％，Mo：0.20?0.24％，P：≤0.022％，S:≤0.022％，Ni≤0.30％，Cu：≤0.018％，V≤0.10％，余量為Fe。生產(chǎn)工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、VD真空脫氣、連鑄、鋼坯檢查入庫，本發(fā)明的有益效果是能有效的提高回轉(zhuǎn)支承用鋼的強度和耐磨性。
【專利說明】
一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼及其生產(chǎn)工藝
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)支承材料技術領域，具體涉及一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術】
[0002]回轉(zhuǎn)支承在現(xiàn)實工業(yè)中被廣泛應用于起重機和挖掘機的臂彎處，被人們稱為是“機器的關節(jié)”。是兩物體之間需作相對回轉(zhuǎn)運動，同時又需要承受軸向力、徑向力、傾翻力矩的機械所必需的重要傳動部件。挖掘機工作強度大頻率高且工作環(huán)境多樣、惡劣，這就要求回轉(zhuǎn)支承有較高的耐磨性，較好的韌性以及較高的強度。
[0003]現(xiàn)有技術中，回轉(zhuǎn)支承用鋼會因為材料成分的先天性缺陷，工藝設計中除氧、脫硫、去氫不足而不能滿足日新月異的工業(yè)生產(chǎn)應用對材料質(zhì)量的需求。如當鋼中含有過量的H時，隨著溫度的降低H在鋼中的溶解度減小，如果過飽和的H未能擴散逸出，便聚集在某些缺陷而形成Hs。此時H的體積發(fā)生急劇膨脹，內(nèi)壓很大足以將金屬局部撕裂，而形成裂紋。鋼中隨著O含量的增加，氧化夾雜物幾率大大增加，也會降低材料的疲勞壽命。鋼中N主要起固溶強化和沉淀強化的作用，但N導致鋼的時效及藍脆現(xiàn)象，過高還會造成鋼的疏松和氣泡。而S易于和Fe反應生成FeS，使鋼在壓力加工時易于開裂，降低了材料的塑形。這些工藝設計的不足使得回轉(zhuǎn)支承在應用中強度不夠，且不耐磨，壽命短，最終導致回轉(zhuǎn)支承的更換頻率加大，提高了挖掘機的使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼及其生產(chǎn)工藝，能有效的提高回轉(zhuǎn)支承用鋼的強度和耐磨性。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn):
[0006]—種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C:0.48-0.54%，S1:0.17-0.32% ,Mn:0.70-0.85% ,Cr:0.04-0.18% ,Mo:0.20-0.24% ,P:.022 % , S: ^0.022% ,Ni^0.30%，Cu:彡0.018% ,V^0.10%，余量為Fe。
[0007]進一步的，作為本發(fā)明一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的一個優(yōu)選方案，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:c:0.50-0.52%，S1:0.18-0.30%，Mn:0.72-0.83% ,Cr:0.08-0.14%，Mo:0.20-0.22% ,P:^0.022% ,S:^0.022% ,Ni^0.30%，Cu:彡0.018%，V<0.10%，余量為Fe。
[0008]進一步的，作為本發(fā)明一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的另一個優(yōu)選方案，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:c: 0.50%，S1:0.18% ,Mn:0.72% ,Cr:0.08% ,Mo:0.20% ,P:0.020% ,S:0.018% ,Ni:0.22% ,Cu:0.014% ,V:0.08%，余量為Fe。
[0009]本發(fā)明還提供了一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，包括下列步驟:
[0010](I)轉(zhuǎn)爐冶煉:①裝料:將鐵水、廢鋼、放入氧氣頂?shù)讖痛凳睫D(zhuǎn)爐中②吹煉造渣:下氧槍，加渣料，使用三孔噴頭氧槍攪動熔池，點火吹煉14-20min，溫度控制在1200°C_1300°C③脫氧出鋼④倒渣；
[0011 ] (2)LF精煉(鋼包爐外精煉):①轉(zhuǎn)爐出鋼:鋼水倒入LF爐鋼包中②喂線:加入熔劑、脫氧劑，渣料和Mn，Cr改性金屬原料③攪拌精煉:LF爐底通氬氣，通電升溫④白渣精煉:采用A1203-Ca0-Si02渣系脫硫，再加入Ni ,Mo,V,保持還原性氛圍，攪拌20min⑤包口扒渣，進入VD真空室；
[0012](3)VD真空脫氣:設置VD真空室P〈65Pa，同時進行包底吹氬攪拌，吹氬速度低于250L/min；
[0013](4)連鑄:將高溫鋼水連續(xù)不斷的澆鑄到帶有引錠頭的銅模中，拉到二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻；
[0014](5)鋼坯入庫。
[0015]進一步的，所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，裝入量中鐵水配比為80%-90 %。
[0016]進一步的，所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，所加熔劑為石灰石、脫氧劑為硅鐵、錳鐵和鋁中的一種或混合。
[0017]進一步的，所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，添加的渣料成分為:石灰石20%-25%，石灰30%-35%，白云石22%_26%，鐵礦石20%-25%,渣料分多批次加入。
[0018]進一步的，所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，LF精煉步驟中渣堿度為2.8-
3.3。
[0019]本發(fā)明一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼及其生產(chǎn)工藝，能有效的提高回轉(zhuǎn)支承用鋼的強度和耐磨性。在改性的金屬原料中，C、Si和Mn能顯著提高鋼的強度以及它的的淬透性和淬硬性。Cr、Mo的加入能顯著提高材料的淬透性，同時能提高鋼的硬度，抗腐蝕、耐磨性和耐候性，提高鋼的淬火及回火穩(wěn)定性作用，改善鋼材焊縫處的淬火特性，減少淬火裂紋，提高焊縫處的沖擊韌性。Ni與Fe以互溶的形式存在于鋼中的α相或γ相中，通過細化α相的晶粒，改善鋼的低溫性能，特別是韌性。Al提高鋼的抗氧化性，降低鋼中氣體含量，提高鋼的耐磨性和疲勞強度，同時作為細化晶粒元素存在于鋼種，起到提高鋼的低溫性能和耐蝕性能的作用。
[0020]在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，主要是通過高溫物理化學反應的過程實現(xiàn)降碳、升溫、脫磷和合金化，通過添加渣料使鋼水中Mn、S、0等元素在氧化性氣氛中形成渣料，從而降低鋼水的雜質(zhì)含量。此外，渣料分多批次加入有利于降低鋼水中有害元素的含量，將LF精煉步驟中渣堿度設置為2.8-3.3，是因為在現(xiàn)有技術基礎上渣堿度設置為2.8-3.3，能使硫的分配比達到最大值，有利于S的脫去。白渣精煉、真空脫氣都有益于H的去除。
[0021]本發(fā)明材料組分設計合理，工藝簡單有效。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是能有效的提高回轉(zhuǎn)支承用鋼的強度和耐磨性。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]下面將結合實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0024]實施例一:
[0025]一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C:0.48%，S1:0.17% ,Mn:0.70% ,Cr:0.04% ,Mo:0.20% ,P: 0.014% ,S: 0.016% ,Ni 0.20% ,Cu:0.012%，ν:0.06%，余量為 Fe。
[0026]—種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，包括下列步驟:
[0027](I)轉(zhuǎn)爐冶煉:①裝料:將配比80%的鐵水、20%的廢鋼、放入氧氣頂?shù)讖痛凳睫D(zhuǎn)爐中②吹煉造渣:下氧槍，分3次加入渣料，渣料組成為石灰石20 %，石灰30 %，白云石26 %，鐵礦石24 %，使用三孔噴頭氧槍攪動熔池，點火吹煉14min，溫度控制在1200 °C③脫氧出鋼:停止吹煉，將鋼水轉(zhuǎn)移到LF爐鋼包中④倒渣；
[0028](2) LF精煉:①轉(zhuǎn)爐出鋼:將鋼水倒入LF爐鋼包中②喂線:加入石灰石、硅鐵、錳鐵和鋁，渣料和Mn，Cr改性金屬原料③攪拌精煉:LF爐底通氬氣，通電升溫，④白渣精煉:采用Al2O3-CaO-S12渣系脫硫，再加入Ni ,Mo, V,保持還原性氛圍，攪拌20min，⑤包口扒渣，進入VD真空室；
[0029](3) VD真空脫氣:設置VD真空室P為50Pa，同時進行包底吹氬攪拌，吹氬速度為200L/min；
[0030](4)連鑄:將高溫鋼水連續(xù)不斷的澆鑄到帶有引錠頭的銅模中，拉到二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻；
[0031](5)鋼坯入庫。
[0032]實施例二:
[0033]一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為C: 0.54%，S1:0.32% ,Mn:0.85% ,Cr: 0.18% ,Mo:0.24% ,P: 0.022% ,S: 0.022% ,Ni 0.30% ,Cu:0.018%,V 0.10%，余量為為Fe。
[0034]—種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，包括下列步驟:
[0035](I)轉(zhuǎn)爐冶煉:①裝料:將配比85%的鐵水、15%的廢鋼、放入氧氣頂?shù)讖痛凳睫D(zhuǎn)爐中②吹煉造渣:下氧槍，分3次加入渣料，渣料組成為石灰石25 %，石灰33 %，白云石22 %，鐵礦石20%，使用三孔噴頭氧槍攪動熔池，點火吹煉16min，溫度控制在1250°C③脫氧出鋼:停止吹煉，將鋼水轉(zhuǎn)移到LF爐鋼包中④倒渣；
[0036](2) LF精煉:①轉(zhuǎn)爐出鋼:將鋼水倒入LF爐鋼包中②喂線:加入石灰石、硅鐵、錳鐵和鋁，渣料和Mn，Cr改性金屬原料③攪拌精煉:LF爐底通氬氣，通電升溫，④白渣精煉:采用Al2O3-CaO-S12渣系脫硫，再加入Ni ,Mo, V,保持還原性氛圍，攪拌20min，⑤包口扒渣，進入VD真空室；
[0037](3) VD真空脫氣:設置VD真空室P為55Pa，同時進行包底吹氬攪拌，吹氬速度為200L/min；
[0038](4)連鑄:將高溫鋼水連續(xù)不斷的澆鑄到帶有引錠頭的銅模中，拉到二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻；
[0039](5)鋼坯入庫。
[0040]實施例三:
[0041]一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C:0.50%，S1:0.18% ,Mn:0.72% ,Cr:0.08% ,Mo:0.20% ,P: 0.018% ,S: 0.014% ,Ni:0.22% ,Cu:0.014% ,V 0.08%，余量為Fe。
[0042]—種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，包括下列步驟:
[0043](I)轉(zhuǎn)爐冶煉:①裝料:將配比87%的鐵水、13%的廢鋼、放入氧氣頂?shù)讖痛凳睫D(zhuǎn)爐中②吹煉造渣:下氧槍，分3次加入渣料，渣料組成為石灰石22%，石灰31%，白云石22%，鐵礦石25%，使用三孔噴頭氧槍攪動熔池，點火吹煉18min，溫度控制在1250°C③脫氧出鋼:停止吹煉，將鋼水轉(zhuǎn)移到LF爐鋼包中④倒渣；
[0044](2) LF精煉:①轉(zhuǎn)爐出鋼:將鋼水倒入LF爐鋼包中②喂線:加入石灰石、硅鐵、錳鐵和鋁，渣料和Mn，Cr改性金屬原料③攪拌精煉:LF爐底通氬氣，通電升溫，④白渣精煉:采用Al2O3-CaO-S12渣系脫硫，再加入Ni ,Mo, V,保持還原性氛圍，攪拌20min，⑤包口扒渣，進入VD真空室；
[0045](3) VD真空脫氣:設置VD真空室P為55Pa，同時進行包底吹氬攪拌，吹氬速度為150L/min；
[0046](4)連鑄:將高溫鋼水連續(xù)不斷的澆鑄到帶有引錠頭的銅模中，拉到二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻；
[0047](5)鋼坯入庫。
[0048]實施例四:
[0049]一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C:0.52%，S1:0.30% ,Mn:0.83% ,Cr:0.14% ,Mo:0.22% ,P: 0.020 % ,S: 0.018% ,Ni 0.22% ,Cu:
0.014% ,V 0.008%，余量為Fe。
[0050]—種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，包括下列步驟:
[0051](I)轉(zhuǎn)爐冶煉:①裝料:將配比90%的鐵水、10%的廢鋼、放入氧氣頂?shù)讖痛凳睫D(zhuǎn)爐中②吹煉造渣:下氧槍，分3次加入渣料，渣料組成為石灰石20 %，石灰35 %，白云石23 %，鐵礦石22%，使用三孔噴頭氧槍攪動熔池，點火吹煉20min，溫度控制在1300°C③脫氧出鋼:停止吹煉，將鋼水轉(zhuǎn)移到LF爐鋼包中④倒渣；
[0052](2) LF精煉:①轉(zhuǎn)爐出鋼:將鋼水倒入LF爐鋼包中②喂線:加入石灰石、硅鐵、錳鐵和鋁，渣料和Mn，Cr改性金屬原料③攪拌精煉:LF爐底通氬氣，通電升溫，④白渣精煉:采用Al2O3-CaO-S12渣系脫硫，再加入Ni ,Mo, V,保持還原性氛圍，攪拌20min，⑤包口扒渣，進入VD真空室；
[0053](3)VD真空脫氣:設置VD真空室P〈65Pa，同時進行包底吹氬攪拌，吹氬速度為150L/min；
[0054](4)連鑄:將高溫鋼水連續(xù)不斷的澆鑄到帶有引錠頭的銅模中，拉到二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻；
[0055](5)鋼坯入庫。
[0056]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，其特征在于，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C:0.48-0.54% ,Si:0.17-0.32% ,Mn:0.70-0.85% ,Cr:0.04-0.18% ,Mo:0.20-0.24%，P:彡0.022% ,S:^0.022% ,Ni^0.30%，Cu:彡0.018% ,V^0.10%，余量為 Fe。2.如權利要求1所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，其特征在于，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C:0.50-0.52%，S1:0.18-0.30% ,Mn:0.72-0.83% ,Cr:0.08-0.14%，Mo:0.20-0.22% ,P:^0.022% ,S:^0.022% ,Ni^0.30%，Cu:彡0.018% ,V^0.10%，余量為 Fe。3.如權利要求1所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼，其特征在于，原料中各元素及其質(zhì)量百分數(shù)為:C: 0.50%，S1:0.18% ,Mn:0.72% ,Cr:0.08% ,Mo:0.20% ,P:0.020% ,S:0.018% ,Ni:0.22% ,Cu:0.014% ,V:0.08%，余量為Fe。4.一種制備權利要求1至3中任一項所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括下列步驟: (1)轉(zhuǎn)爐冶煉:①裝料:將鐵水、廢鋼、放入氧氣頂?shù)讖痛凳睫D(zhuǎn)爐中②吹煉造渣:下氧槍，加渣料，使用三孔噴頭氧槍攪動熔池，點火吹煉14_20min，溫度控制在1200°C-1300°C③脫氧出鋼④倒渣； (2)LF精煉:①轉(zhuǎn)爐出鋼:鋼水倒入LF爐鋼包中②喂線:加入熔劑、脫氧劑，渣料和Mn，Cr改性金屬原料③攪拌精煉:LF爐底通氬氣，通電升溫④白渣精煉:采用Al2O3-CaO-S12渣系脫硫，再加入Ni ,Mo,V,保持還原性氛圍，攪拌20min⑤包口扒渣，進入VD真空室； (3)VD真空脫氣:設置VD真空室P〈65Pa，同時進行包底吹氬攪拌，吹氬速度低于250L/min； (4)連鑄:將高溫鋼水連續(xù)不斷的澆鑄到帶有引錠頭的銅模中，拉到二次冷卻區(qū)繼續(xù)噴水冷卻； (5)鋼坯入庫。5.如權利要求4所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，裝入量中鐵水配比為80%-90 %。6.如權利要求4所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，所加熔劑為石灰石，脫氧劑為硅鐵、錳鐵和鋁中的一種或混合。7.如權利要求4所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，轉(zhuǎn)爐冶煉步驟中，添加的渣料成分為:石灰石20%-25%，石灰30%-35%，白云石22%_26%，鐵礦石20%-25%,渣料分多批次加入。8.如權利要求4所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承用鋼的生產(chǎn)工藝，LF精煉步驟中渣堿度為2.8-.3.3。
【文檔編號】C22C38/16GK105886939SQ201610415334
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】許炳初
【申請人】許炳初