CN102433502B - 一种GCr15轴承钢球化退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种GCr15轴承钢球化退火工艺，所述GCr15轴承钢按质量比组成为：C：0.95～1.05、Mn：0.25～0.45、Si：0.15～0.35、S≤0.025、P≤0.025、Cr：1.40～1.65、Mo≤0.10、Ni≤0.30、Cu≤0.25、Ni+Cu≤0.50，余量为Fe；其特征在于该GCr15轴承钢球化退火工艺包括如下步骤：随炉升温至790～800℃，在此温度下进行高温保温；再降温至725±5℃后进行中温保温；随后，缓慢冷却到630℃后，加快冷却速度再冷却至520℃以下出炉空冷。该工艺较为简单，组织及力学性能均适合于后续的塑性加工成形，为最终的淬火和回火做好组织准备。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承钢热轧棒材的热处理工艺，特别涉及GCr15轴承钢热轧棒材的球化退火工艺。
背景技术
轴承钢球化退火的主要目的是使钢铁材料的微观组织中的碳化物球化，降低材料的硬度，提高材料的塑性，降低材料的变形抗力，使材料易于塑性加工成形。
GCr15钢是主要用于制造各种轴承的滚珠、滚柱和套圈等的传统高碳铬轴承钢。GCr15轴承钢热轧棒材在热轧后，后续的塑性加工、淬火等都需要经过球化退火处理，以软化材料，降低变形抗力，同时防止淬火开裂和变形。高碳铬轴承钢GCr15纯净度和组织均匀性是影响轴承寿命的重要因素，改善碳化物形态及分布可延长GCr15钢制轴承的使用寿命，球化退火工艺的作用就是使片层状珠光体破碎球化均匀分布。关于球化退火的工艺研究较多，现有球化退火工艺中，连续球化退火工艺和等温球化退火工艺都需要较长的退火时间，奥氏体化后退火工艺需要10～16h，国内高碳铬轴承钢传统球化退火工艺一般需要17h，且球化质量不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种GCr15轴承钢球化退火工艺，该工艺流程简单，对设备要求不高，生产效率高，成本较低，经过该球化退火工艺处理的GCr15轴承钢热轧棒材的退火硬度和球化组织得到明显改善，适合后续的塑性加工成形、以及淬火和回火热处理。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种GCr15轴承钢球化退火工艺，所述GCr15轴承钢按质量比组成为：C：0.95～1.05、Mn：0.25～0.45、Si：0.15～0.35、S≤0.025、P≤0.025、Cr：1.40～1.65、Mo≤0.10、Ni≤0.30、Cu≤0.25、Ni+Cu≤0.50，余量为Fe；
其特征在于该GCr15轴承钢球化退火工艺包括如下步骤：
随炉升温至790～800℃，在此温度下进行高温保温；
再降温至725±5℃后进行中温保温；
随后，缓慢冷却到630℃后，加快冷却速度再冷却至520℃以下出炉空冷。
根据上述技术方案，所述高温保温的时间为2～3h。
根据上述技术方案，所述中温保温的时间为4～5h。
根据上述技术方案，所述缓慢冷却需要的冷却时间为4h。
由上述技术方案实施的GCr15轴承钢球化退火工艺可以获得细小均匀的球化组织，球化组织为2～3级，GCr15轴承钢具有良好球化球状珠光体组织；GCr15轴承钢的微观组织为细回火马氏体+弥散分布粒状碳化物；GCr15轴承钢热轧棒材的硬度为179～205HB，同一批钢材硬度离散度≤15HB。该工艺较为简单，组织及力学性能均适合于后续的塑性加工成形，为最终的淬火和回火做好组织准备。
附图说明：
下面结合附图和各实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为根据本发明实施的GCr15轴承钢球化退火工艺示意图。
具体实施方式：
实施例一：
如图1所示，根据本发明实施的一种GCr15轴承钢球化退火工艺，随炉升温至790℃，保温3h，再降温至720℃，保温4h后缓慢冷却到630℃，再冷却至520℃以下出炉空冷。以本发明提供的球化退火工艺进行热处理后，GCr15轴承钢可以获得细小均匀的球化组织，球化组织为2级，GCr15轴承钢的微观组织为细回火马氏体+弥散分布粒状碳化物；GCr15轴承钢热轧棒材的硬度为183HB，同一批钢材硬度离散度为12HB。
实施例二：
如图1所示，根据本发明实施的又一种GCr15轴承钢球化退火工艺，随炉升温至800℃，保温2h，再降温至720℃，保温5h后缓慢冷却到630℃，再冷却至520℃以下出炉空冷。以本发明提供的球化退火工艺进行热处理后，GCr15轴承钢可以获得细小均匀的球化组织，球化组织为3级，GCr15轴承钢的微观组织为细回火马氏体+弥散分布粒状碳化物；GCr15轴承钢热轧棒材的硬度为197HB，同一批钢材硬度离散度为14HB。
实施例三：
如图1所示，根据本发明实施的再一种GCr15轴承钢球化退火工艺，随炉升温至790℃，保温3h，再降温至730℃，保温4h后缓慢冷却到630℃，再冷却至520℃以下出炉空冷。以本发明提供的球化退火工艺进行热处理后，GCr15轴承钢可以获得细小均匀的球化组织，球化组织为3级，GCr15轴承钢的微观组织为细回火马氏体+弥散分布粒状碳化物；GCr15轴承钢热轧棒材的硬度为199HB，同一批钢材硬度离散度为14HB。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种GCr15轴承钢球化退火工艺，所述GCr15轴承钢按质量比组成为：C：0.95～1.05、Mn：0.25～0.45、Si：0.15～0.35、S≤0.025、P≤0.025、Cr:1.40～1.65、Mo≤0.10、Ni≤0.30、Cu≤0.25、Ni+Cu≤0.50，余量为Fe；GCr15轴承钢热轧棒材的硬度为179～205 HB，同一批钢材硬度离散度≤15 HB；
其特征在于该GCr15轴承钢球化退火工艺包括如下步骤：
随炉升温至790～800℃，在此温度下进行高温保温；所述高温保温的时间为2～3h；
再降温至725±5℃后进行中温保温；
随后，缓慢冷却到630℃后，加快冷却速度再冷却至520℃以下出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的GCr15轴承钢球化退火工艺，其特征在于所述中温保温的时间为4～5h。
3.根据权利要求1或2所述的GCr15轴承钢球化退火工艺，其特征在于所述缓慢冷却需要的冷却时间为4h。
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