CN106065429A - 一种保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法，基于淬火盐槽与淬火加热炉为一体的氮基保护气氛的辊底炉盐淬生产线，本发明通过提高工件的清洗度、提高淬火盐浴的纯净度、加强对炉内氮基保护气氛的控制、选择合理的氧探头氧势控制参数,使得炉内气氛控制在一个比较合理的水平，工件既不脱碳，也不氧化，保证工件颜色的均匀一致。本方法的应用可以减少工件的抛丸或喷砂工序，提高热后件的交货速度，满足了用户的需求。本发明提供了一种新的工件表面质量控制方法，保证轴承零件热处理工序非接触面颜色获得均匀一致，由原来的蓝色花斑状，改为均匀一致的深蓝色。
Description
技术领域
本发明涉及到轴承钢轴承零件热处理的技术领域,尤其涉及一种保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法，从而获得热后件满意的表面颜色。
背景技术
目前国内轴承行业采用较为先进的辊底炉盐淬热处理生产线，随着轴承行业热加工设备的更新，此类设备作为轴承热处理行业应用较为广泛的设备之一。直径小于750mm的大、中小型高碳铬轴承钢制轴承零件淬、回火热处理均可以在辊底炉盐淬生产线实现的。目前制造的产品由于带有氮基保护气氛的辊底炉盐淬生产线淬火加热时，已经实现工件表面的无氧化、无脱碳加热；同时低温硝盐盐浴淬火冷却技术的应用，提升了轴承零件的热处理内在质量的层次和水平。总之，热处理质量的整体水平较以前相比，有着大幅度的提升。
但是，轴承用户对高碳铬轴承钢制轴承零件的热处理质量要求也是在不断提高，不仅要求内在的质量，同时对热后件的外观质量的要求也提高了。无论是热后件要求还是对成品零件未加工面如倒角、油沟等部位的外观要求，热后件工件表面颜色应均匀一致，不允许出现花斑状的外表面。虽然采用此种保护气氛，消除了工件的脱贫碳，但对出现的花斑状问题还是没有好的办法。以前对这个问题的解决方法，只有在热处理后增加一道工序，对工件表面100%抛丸或喷砂处理，可以获得均匀一致的颜色，从而满足客户的需要，但该种方法需要增加大量的抛丸或喷砂设备，同时占用更多的生产场地，延长了整个热处理过程。随着愈来愈多国外轴承用户对表面质量要求的提高和缩短整个加工进度的需求，显然，以前的加工方法根本无法满足用户的需求。通过分析花斑状产生的影响因素，从而研究出一种方法：既能降低成本，减少加工工序又能快速提供给客户产品，还能实现对工件表面质量的控制，满足用户的需求。淬火炉加热气氛的控制是关键，要求气氛既不增碳，也不脱贫碳，改善原来的气氛。为了从根本上解决这个技术难题，从精准控制氮基保护气氛和保证工件表面的清洁这两个方面加强控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法，在于解决轴承零件在氮基保护气氛的辊底炉盐淬生产线淬火加热冷却后，存在工件表面外观颜色不一致、呈现花斑状现象，在不增加抛丸或喷砂处理工序前提下，使工件表面外观颜色均匀一致。
本发明的目的可采用以下技术方案来实现：本发明是基于淬火盐槽与淬火加热炉为一体的氮基保护气氛的辊底炉盐淬生产线，方法如下：
1、保证炉子的气密性，炉压为1.5cm-4cm水柱；炉压过低容易进入空气，炉压过高用气量过大，开启炉门时危险性加大。
2、入生产线前产品表面质量用手感无油污腻方可入炉；
3、装料方法：所有产品均采用平放，圆锥轴承采用大头朝上、小头朝下的原则进行装料。
4、前清洗：清洗后的要求：轴承零件表面及油沟应清洗干净，不得有残油及水迹存在，无清洗剂附着；
4.1前清洗区清洗液浓度为3%-5%，加热温度：70℃-80℃。清洗液浓度过低、温度过低清洗效果不好；清洗液浓度过高出现泡沫，清洗液温度过高，清洗液挥发较快，水汽较大。
4.2前清洗区清水冲洗区温度：70℃-80℃；温度过低，影响烘干区烘干效果，过高水汽较大。
4.3烘干区温度：110℃-140℃。温度太低，烘不干，温度过高，影响加热器使用寿命。只有在该温度区间，烘干效果最佳。
5、淬火炉内气氛的控制和调整：
5.1用氧探头控制炉气碳势的。利用配置的氧探头，通过调整氧势，进行多次试验，工件淬火加热时，对其氧势的参数进行合理设置氧势为1250mv-1300mv；保证不氧化、不脱碳、不增碳，保证工件的颜色一致性。
5.2 炉内氮基气氛的通入量：主炉两个通道通入量均控制在25-30 m3/h，后锁气室通入量为5-6m3/h，两个淬火槽的通入量为5-6m3/h，光栅通入量为5-6m3/h。这个范围的参数设计，可以保证淬火炉内压力在合理的分布1.5cm-4cm水柱，保证工件的颜色一致性。
5.3设备故障时的处置：当氧探头使用中出现失控时，碳控仪显示异常，这是应采取应急措施，改自动丙烷量通入量为手动控制：6-7L/h,确保此种情况工件加热时的工件表面颜色质量。这个参数的设计根据自动状态时丙烷流量统计数据得出。
6、淬火介质：采用过滤机定期对盐浴进行过滤，保持硝盐浴的干净、无污染；
7 当设备停炉升温后，应严格按照上述参数进行检查确认控制，同时观察首盘及随后几盘零件的颜色情况，并根据具体情况进行微调，最终达到颜色均匀一致，到达深灰色并发亮为最佳观感；
本方法通过提高工件的清洗度、提高淬火盐浴的纯净度、加强对炉内氮基保护气氛的控制、选择合理的氧探头氧势控制参数,使得炉内气氛控制在一个比较合理的水平，工件既不脱碳，也不氧化，保证工件颜色的均匀一致。本发明的应用可以减少工件的抛丸或喷砂工序，提高热后件的交货速度，满足了用户的需求。一种新的工件表面质量控制方法，保证轴承零件热处理工序非接触面颜色获得均匀一致，由原来的蓝色花斑状，由原来的蓝色花斑状，改为均匀一致的深蓝色。
具体实施方式
结合实施例对本发明进一步详细说明。
本发明所述的实施例基于为淬火盐槽与淬火加热炉为一体的氮基保护气氛的辊底炉盐淬生产线。现有轴承零件辊底炉加工工艺流程：装料→前清洗→淬火加热→硝盐淬火→风冷分级→清洗→二次冷却→空气回火→下料。从流程上看，前清洗、淬火加热、盐浴均是影响工件表面出现颜色花斑状、不均匀的重要环节。为此，本实施例是从上述的一些关键点这些方面加以监控：首先来料需要保证一定的清洁度，进入前清洗后应保证工件的清洁需求，除掉工件表面的油污等杂质；淬火炉内的保护气氛处在一个非常平衡的切入点，若氧势过高会增加工件表面的含碳量，若过低出现表面氧化及脱碳，既要保证工件表面既不氧化也不脱碳，同时获得外观均匀一致的观感。
本发明实施例所述的一种保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法如下：
1、保证炉子的气密性，炉压为1.8cm水柱；
2、入生产线前产品表面质量用手感无油污腻方可入炉；
3、装料方法：所有产品均采用平放，所述的圆锥轴承采用大头朝上、小头朝下的原则进行装料。
4、前清洗：清洗后的要求：轴承零件表面及油沟应清洗干净，不得有残油及水迹存在，无清洗剂附着。
4.1前清洗区碱水加热温度：75℃；
4.2前清洗区清水冲洗区温度：73℃；
4.3烘干区温度：119℃；
5、淬火炉内气氛的控制和调整：
5.1氧势是炉内气氛的关键参数，用氧探头控制炉气碳势的。利用配置的氧探头，通过调整氧势，进行多次试验，工件淬火加热时，对其氧势的参数进行合理设置氧势为1250mv；（原来为1100mv-1200mv）；
5.2 炉内氮基气氛的通入量：主炉两个通道通入量均控制在26 m3/h，后锁气室通入量为5.2m3/h，两个淬火槽的通入量为5.2m3/h，光栅通入量为5.1m3/h，
5.3设备故障时的处置：当氧探头使用中出现失控时，碳控仪显示异常，这是应采取应急措施，改自动丙烷量通入量为手动控制：6.3L/h。确保此种情况工件加热时的工件表面颜色质量；
6、淬火介质：采用过滤机定期对盐浴进行过滤，保持硝盐浴的干净、无污染；
7、当设备停炉升温后，应严格按照上述参数进行检查确认控制，同时观察首盘及随后几盘零件的颜色情况，并根据具体情况进行微调，最终达到颜色均匀一致，到达深灰色并发亮为最佳观感。
Claims (1)
1.一种保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法，基于淬火盐槽与淬火加热炉为一体的氮基保护气氛的辊底炉盐淬生产线，其特征是：所述保证轴承零件热后件表面颜色一致的方法如下：
a、保证炉子的气密性，炉压为1.5cm-4cm水柱；
b、入生产线前产品表面质量用手感无油污腻方可入炉；
c、装料方法：所有套圈均采用平放，圆锥轴承采用大头朝上、小头朝下的原则进行装料；
d、前清洗：清洗后的要求：轴承零件表面及油沟应清洗干净，不得有残油及水迹存在，无清洗剂附着；
d.1前清洗区碱水加热温度：70℃-80℃；
d.2前清洗区清水冲洗区温度：70℃-80℃；
d.3烘干区温度：110℃-140℃；
e、淬火炉内气氛的控制和调整：
e.1用氧探头控制炉气碳势，利用配置的氧探头，通过调整氧势，进行多次试验，工件淬火加热时，对其氧势的参数进行合理设置氧势为1250mv-1300mv；
e.2炉内氮基气氛的通入量：主炉两个通道通入量均控制在25-30m3/h，后锁气室通入量为5-6m3/h，两个淬火槽的通入量为5-6m3/h，光栅通入量为5-6m3/h，
e.3设备故障时的处置：当氧探头使用中出现失控时，碳控仪显示异常，这是应采取应急措施，改自动丙烷量通入量为手动控制：6-7L/h,确保此种情况工件加热时的工件表面颜色质量；
f、淬火介质：采用过滤机定期对盐浴进行过滤，保持硝盐浴的干净、无污染；
g、当设备停炉升温后，应严格按照上述参数进行检查确认控制，同时观察首盘及随后几盘零件的颜色情况，并根据具体情况进行微调，最终达到颜色均匀一致，到达深灰色并发亮为最佳观感。
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