一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺

摘要

本发明公开了一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺，属于冶金技术领域。本发明首先将轴承钢置于台车式退火炉中，先将热处理炉加热到800±10℃，然后在790～810℃温度范围内进行均温，均温3～5h，然后再保温4～5h，保温完成后，进行第一次降温，降温至700～720℃，第一次降温后保温3～4h，然后第二次降温至640～650℃时，出炉空冷。本发明合理的热处理工艺保证了小规格轴承钢球化退火组织要求，满足了小规格GCr15轴承钢质量要求，实现了小规格轴承钢生产获得球化退火组织的突破。

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺。

背景技术

轴承钢主要用于制造滚动轴承滚珠、滚柱和套圈等，有时也用来制造工具，如冲模、量具、丝锥等。轴承在工作时承受着高的集中交变载荷，由于滚珠与轴承套圈之间的接触面积小，在高速转动的同时还有滑动，会产生很大的摩擦。所以要求轴承钢具有较高且均匀的硬度和耐磨性，以及较高的弹性极限。因此轴承钢需具有稳定的球化退化组织，对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求均十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。因此，研究开发一种能够提高轴承钢硬度、韧性以及弹性极限的退火工艺显得尤为重要。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺，该工艺采用120t台车式退火炉，批量等温球化退火小规格轴承钢GCr15，保证了小规格轴承钢GCr15的成品钢材球化退火组织。

为了达到上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺，主要包括以下步骤：

(1)将轴承钢置于台车式退火炉中，先将热处理炉加热到800±10℃，然后进行均温；

(2)在790～810℃温度范围内均温，均温3～5h，然后再保温4～5h；

(3)保温完成后，进行第一次降温，降温至700～720℃；

(4)第一次降温后保温3～4h，然后第二次降温至640～650℃时，出炉空冷。

基于上述技术方案，进一步地，步骤(1)中所述的轴承钢包括GCr15。

基于上述技术方案，进一步地，轴承钢的规格为≤Φ60。

基于上述技术方案，进一步地，步骤(1)中所述的台车式退火炉的装炉量为50～80t钢材。

基于上述技术方案，进一步地，步骤(1)中升温速度为85～90℃/h。

基于上述技术方案，进一步地，步骤(2)中均温的温度范围为795～805℃。

基于上述技术方案，进一步地，步骤(3)中降温速度为85～90℃/h。

基于上述技术方案，进一步地，步骤(3)中降温至705～710℃。

本发明还提供上述工艺制得的轴承钢。

本发明相对于现有技术具有的有益效果如下：

1.本发明经过大量的试验和生产实践证明，只有当轴承零件的原始组织为细球状珠光体时，经过淬火加低温回火后，才能获得铁素体基体上分布着细小碳化物颗粒的组织，这种金相组织才使得轴承零件具有高强度和韧性。

2.本发明的小规格(≤Φ60)轴承钢生产采用等温球化退火工艺，合理的热处理工艺保证了小规格轴承钢球化退火组织要求，满足了小规格GCr15轴承钢质量要求，实现了小规格(≤Φ60)轴承钢生产获得球化退火组织的突破。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例涉及的附图进行简单地介绍。

图1为实施例中的等温球化退火工艺图。

图2为实施例1得到的轴承钢的球化退火组织。

图3为实施例2得到的轴承钢的球化退火组织。

图4为对比例1的常规退火工艺图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但本发明的实施方式不限于此，显而易见地，下面描述中的实施例仅是本发明的部分实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，获得其他的类似的实施例均落入本发明的保护范围。

实施例1

一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺，主要包括以下步骤：

(1)将轴承钢置于台车式退火炉中，装炉量70t钢材，先将热处理炉加热到较高的温度t0，t0为800℃，升温速度85℃/h，然后进行均温；

(2)在795℃温度下均温，均温3h，即t0～t1过程；然后再保温4h，即t1～t2过程；

(3)保温后，进行第一次降温，即t2～t3过程，降温至710℃，降温速度85℃/h；

(4)第一次降温后保温3h，即t3～t4过程，然后第二次降温至640℃时，出炉空冷。

本实施例获得的轴承钢的性能检测结果如表1所示。

实施例2

一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺，主要包括以下步骤：

(1)将轴承钢置于台车式退火炉中，装炉量60t钢材，先将热处理炉加热到较高的温度t0，t0为800℃，升温速度87℃/h，然后进行均温；

(2)在797℃下均温，均温3.5h，即t0～t1过程；然后再保温4h，即t1～t2过程；

(3)保温后，进行第一次降温，即t2～t3过程，降温至706℃，降温速度87℃/h；

(4)第一次降温后保温3.2h，即t3～t4过程，然后第二次降温至643℃时，出炉空冷。

本实施例获得的轴承钢的性能检测结果如表1所示。

实施例3

一种小规格轴承钢生产等温球化退火工艺，主要包括以下步骤：

(1)将轴承钢置于台车式退火炉中，装炉量65t钢材，先将热处理炉加热到较高的温度t0，t0为806℃，升温速度89℃/h，然后进行均温；

(2)在802℃下均温，均温3.7h，即t0～t1过程；然后再保温4.5h，即t1～t2过程；

(3)保温后，进行第一次降温，即t2～t3过程，降温至709℃，降温速度88℃/h；

(4)第一次降温后保温3.8h，即t3～t4过程，然后第二次降温至646℃时，出炉空冷。

本实施例获得的轴承钢的组织检验结果如表1所示。

对比例1

一种小规格轴承钢常规退火工艺，主要包括以下步骤：

(1)将轴承钢置于台车式退火炉中，先将热处理炉加热到800℃，然后进行均温；

(2)在800℃下均温，均温3h；然后再保温5h；

(3)保温后，进行降温，降温速度25℃/h，降温至600℃时，出炉空冷。

表1.实施例1-3制备的轴承钢的性能检验结果

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。