CN111100973A - 一种轴承钢管快速球化退火工艺 - Google Patents

一种轴承钢管快速球化退火工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于轴承钢热处理技术领域，尤其为一种轴承钢管快速球化退火工艺，包括包括以下步骤：S1：炉体预热：将退火炉预热至796～799摄氏度，关闭炉门；S2：轴承钢管预热：将待退火的轴承钢管置于恒温炉内；S3：轴承钢管加热：将S2中保温后的钢管投入S1中退火炉内，关闭炉门并开始计时；S4：保温：待轴承钢管放入退火炉1～3分钟时，调低退火炉功率，待退火炉与轴承钢管均达到796～798摄氏度时，将退火炉调至保温状态。本发明设计合理，能够方便有效的将轴承钢管在退火炉内快速达到加热温度，再经过多次恒温和冷却保温，轴承钢管内部组织在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织，提高了轴承钢管球化效果和钢丝力学性能。

Description

一种轴承钢管快速球化退火工艺
技术领域
本发明涉及轴承钢热处理技术领域，尤其涉及一种轴承钢管快速球化退火工艺。
背景技术
目前，轴承作为一种机械零部件应用得十分广泛，因此，对轴承的性能提出了较高的要求，尤其是对于制作轴承的原材料轴承钢而言，对其材料性能的研究极其重要，轴承钢在轧制后性能较差，材料强度低，易于脆断，必须经过球化退火处理，才能使得轴承钢微观组织的碳化物球化，并且呈细小的球状均匀地分布在铁素体基体上，这样得到的轴承钢的可加工性能好，过热敏感性低，为后期的淬火以及回火做好准备。经检索，申请号为201810114718.1的中国专利公开了一种轴承钢管快速球化退火工艺，包括以下步骤：步骤1)：将轴承钢管加热至Ac1以上20～30℃，并保温20～30min；步骤2)：将第一次保温后的轴承钢管冷却至Ar1以下10～30℃，并保温10～20min；步骤3)：重复步骤1)以及步骤2)，对第二次保温后的轴承钢管进行多次循环热处理；步骤4)：将经过多次热处理的轴承钢管随炉冷却至680℃，并保温10～20min；步骤5)：将步骤4)中经过保温的轴承钢管随炉冷却至610℃～650℃；步骤6)：将经过炉冷的轴承钢管空冷至室温。轴承钢管在双相区反复进行等温球化处理，奥氏体冷却中形成的较细片状碳化物回溶沉淀析出在未溶碳化物颗粒上，较粗的片状碳化物发生破碎实现球化，同时缩短了球化退火的时间。
但是现有的轴承钢管球化退火工艺中轴承钢管在退火炉内升温比较慢，且不够均匀，叠放的轴承钢管不便同时达到加热温度，各个轴承钢管之间加热温度和时间不一样，品质有差异，因此我们提出了一种轴承钢管快速球化退火工艺用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出的一种轴承钢管快速球化退火工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种轴承钢管快速球化退火工艺，包括以下步骤：
S1：炉体预热：将退火炉预热至796～799摄氏度，关闭炉门，保温待用；
S2：轴承钢管预热：将待退火的轴承钢管置于恒温炉内，保温待用；
S3：轴承钢管加热：将S2中所述的保温后的钢管投入S1中所述的退火炉内，关闭炉门并开始计时；
S4：保温：待轴承钢管放入退火炉1～3分钟时，调低退火炉功率，待退火炉与轴承钢管均达到796～798摄氏度时，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S5：冷却：待S4中所述的轴承钢管保温20～25分钟后，将退火炉降温至645～650摄氏度，并开始计时；
S6：二次热处理：待S5中所述的轴承钢管降温20～25分钟后，将退火炉加热至798～801摄氏度，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S7：二次冷却：待S6中所述的轴承钢管保温10～15分钟时，将退火炉降温至635～640摄氏度，并开始计时；
S8：取样检测：随机选取S7中的一根轴承钢管并从退火炉内取出冷却后进行显微晶相分析，并记录轴承钢管样品中球状和点状珠光体的分布情况；
S9：若S8中所述的轴承钢管样品的晶相合格，则将S7中其余的轴承钢管取出进行风冷；若S8中所述的轴承钢管样品的晶相不合格，则将S7中其余的轴承钢管依次重复步骤S6和步骤S7。
优选的，所述S2中，所述恒温炉的恒温温度为350～390摄氏度。
优选的，所述S2中，所述恒温炉内设置有鼓风机构，且鼓风机构的风量为1000-5000m3/h。
优选的，所述S3中，轴承钢管的保温时间为10～15分钟。
优选的，所述S4中，在进行轴承钢管预热保温操作时，待退火炉与轴承钢管均达到797摄氏度时，将退火炉调至保温状态。
优选的，所述S5中，在进行轴承钢管降温操作时，将退火炉降温至647摄氏度。
优选的，所述S6中，在进行轴承钢管的冷却降温操作时，将退火炉加热至799摄氏度。
优选的，所述S7中，在进行轴承钢管冷却降温操作时，将退火炉降温至637摄氏度。
优选的，所述S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风冷条件为：160～190摄氏度、30～45分钟，70～80摄氏度、40～50分钟。
优选的，所述S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风量调节为：1000-5000m3/h。
本发明中所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，通过分别对退火炉和轴承钢管进行预热处理，使得退火炉温度略高于普通的加热温度，但不超过Ac1以上30摄氏度，如此设置，使得由低温的轴承钢管放入退火炉引起的降温能够恰好降低退火炉温度至正常的加热温度，且提高了轴承钢管置于退火炉内部时的升温速率；
本发明中所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，通过对轴承钢管进行预热处理，可将轴承钢管在退火炉外预先升高一部分温度，如此设置，轴承钢管在放入退火炉时将降低对退火炉温度影响，且使轴承钢管更快达到加热温度；
本发明中所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，通过对轴承钢管进行多次循环热处理，可多次循环轴承钢管内的奥氏体化和等温球化过程，以提高轴承钢管球化效果和钢丝力学性能；
本发明设计合理，能够方便有效的将轴承钢管在退火炉内快速达到加热温度，再经过多次恒温和冷却保温，轴承钢管内部组织在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织，提高了轴承钢管球化效果和钢丝力学性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种轴承钢管快速球化退火工艺，包括以下步骤：
S1：炉体预热：将退火炉预热至796摄氏度，关闭炉门，保温待用；
S2：轴承钢管预热：将待退火的轴承钢管置于恒温炉内，保温待用；
S3：轴承钢管加热：将S2中所述的保温后的钢管投入S1中所述的退火炉内，关闭炉门并开始计时；
S4：保温：待轴承钢管放入退火炉1分钟时，调低退火炉功率，待退火炉与轴承钢管均达到796摄氏度时，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S5：冷却：待S4中所述的轴承钢管保温20分钟后，将退火炉降温至645摄氏度，并开始计时；
S6：二次热处理：待S5中所述的轴承钢管降温20分钟后，将退火炉加热至798摄氏度，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S7：二次冷却：待S6中所述的轴承钢管保温10分钟时，将退火炉降温至635摄氏度，并开始计时；
S8：取样检测：随机选取S7中的一根轴承钢管并从退火炉内取出冷却后进行显微晶相分析，并记录轴承钢管样品中球状和点状珠光体的分布情况；
S9：若S8中所述的轴承钢管样品的晶相合格，则将S7中其余的轴承钢管取出进行风冷；若S8中所述的轴承钢管样品的晶相不合格，则将S7中其余的轴承钢管依次重复步骤S6和步骤S7。
本实施例中，S2中，恒温炉的恒温温度为350摄氏度。
本实施例中，S2中，恒温炉内设置有鼓风机构，且鼓风机构的风量为1000-5000m3/h。
本实施例中，S3中，轴承钢管的保温时间为10分钟。
本实施例中，S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风冷条件为：160摄氏度、30分钟，70摄氏度、40分钟。
本实施例中，S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风量调节为：1000m3/h。
实施例二
一种轴承钢管快速球化退火工艺，包括以下步骤：
S1：炉体预热：将退火炉预热至798摄氏度，关闭炉门，保温待用；
S2：轴承钢管预热：将待退火的轴承钢管置于恒温炉内，保温待用；
S3：轴承钢管加热：将S2中所述的保温后的钢管投入S1中所述的退火炉内，关闭炉门并开始计时；
S4：保温：待轴承钢管放入退火炉2分钟时，调低退火炉功率，待退火炉与轴承钢管均达到797摄氏度时，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S5：冷却：待S4中所述的轴承钢管保温23分钟后，将退火炉降温至648摄氏度，并开始计时；
S6：二次热处理：待S5中所述的轴承钢管降温23分钟后，将退火炉加热至800摄氏度，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S7：二次冷却：待S6中所述的轴承钢管保温13分钟时，将退火炉降温至638摄氏度，并开始计时；
S8：取样检测：随机选取S7中的一根轴承钢管并从退火炉内取出冷却后进行显微晶相分析，并记录轴承钢管样品中球状和点状珠光体的分布情况；
S9：若S8中所述的轴承钢管样品的晶相合格，则将S7中其余的轴承钢管取出进行风冷；若S8中所述的轴承钢管样品的晶相不合格，则将S7中其余的轴承钢管依次重复步骤S6和步骤S7。
本实施例中，S2中，恒温炉的恒温温度为370摄氏度。
本实施例中，S2中，恒温炉内设置有鼓风机构，且鼓风机构的风量为3000m3/h。
本实施例中，S3中，轴承钢管的保温时间为13分钟。
本实施例中，S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风冷条件为：180摄氏度、35分钟，75摄氏度、43分钟。
本实施例中，S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风量调节为：3000m3/h。
实施例三
一种轴承钢管快速球化退火工艺，包括以下步骤：
S1：炉体预热：将退火炉预热至799摄氏度，关闭炉门，保温待用；
S2：轴承钢管预热：将待退火的轴承钢管置于恒温炉内，保温待用；
S3：轴承钢管加热：将S2中所述的保温后的钢管投入S1中所述的退火炉内，关闭炉门并开始计时；
S4：保温：待轴承钢管放入退火炉3分钟时，调低退火炉功率，待退火炉与轴承钢管均达到798摄氏度时，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S5：冷却：待S4中所述的轴承钢管保温25分钟后，将退火炉降温至650摄氏度，并开始计时；
S6：二次热处理：待S5中所述的轴承钢管降温25分钟后，将退火炉加热至801摄氏度，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S7：二次冷却：待S6中所述的轴承钢管保温15分钟时，将退火炉降温至640摄氏度，并开始计时；
S8：取样检测：随机选取S7中的一根轴承钢管并从退火炉内取出冷却后进行显微晶相分析，并记录轴承钢管样品中球状和点状珠光体的分布情况；
S9：若S8中所述的轴承钢管样品的晶相合格，则将S7中其余的轴承钢管取出进行风冷；若S8中所述的轴承钢管样品的晶相不合格，则将S7中其余的轴承钢管依次重复步骤S6和步骤S7。
本实施例中，S2中，恒温炉的恒温温度为390摄氏度。
本实施例中，S2中，恒温炉内设置有鼓风机构，且鼓风机构的风量为5000m3/h。
本实施例中，S3中，轴承钢管的保温时间为15分钟。
本实施例中，S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风冷条件为：190摄氏度、45分钟，80摄氏度、50分钟。
本实施例中，S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风量调节为：5000m3/h。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

Claims (10)

1.一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：炉体预热：将退火炉预热至796～799摄氏度，关闭炉门，保温待用；
S2：轴承钢管预热：将待退火的轴承钢管置于恒温炉内，保温待用；
S3：轴承钢管加热：将S2中所述的保温后的钢管投入S1中所述的退火炉内，关闭炉门并开始计时；
S4：保温：待轴承钢管放入退火炉1～3分钟时，调低退火炉功率，待退火炉与轴承钢管均达到796～798摄氏度时，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S5：冷却：待S4中所述的轴承钢管保温20～25分钟后，将退火炉降温至645～650摄氏度，并开始计时；
S6：二次热处理：待S5中所述的轴承钢管降温20～25分钟后，将退火炉加热至798～801摄氏度，将退火炉调至保温状态，并开始计时；
S7：二次冷却：待S6中所述的轴承钢管保温10～15分钟时，将退火炉降温至635～640摄氏度，并开始计时；
S8：取样检测：随机选取S7中的一根轴承钢管并从退火炉内取出冷却后进行显微晶相分析，并记录轴承钢管样品中球状和点状珠光体的分布情况；
S9：若S8中所述的轴承钢管样品的晶相合格，则将S7中其余的轴承钢管取出进行风冷；若S8中所述的轴承钢管样品的晶相不合格，则将S7中其余的轴承钢管依次重复步骤S6和步骤S7。
2.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S2中，所述恒温炉的恒温温度为350～390摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S2中，所述恒温炉内设置有鼓风机构，且鼓风机构的风量为1000-5000m3/h。
4.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S3中，轴承钢管的保温时间为10～15分钟。
5.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S4中，在进行轴承钢管预热保温操作时，待退火炉与轴承钢管均达到797摄氏度时，将退火炉调至保温状态。
6.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S5中，在进行轴承钢管降温操作时，将退火炉降温至647摄氏度。
7.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S6中，在进行轴承钢管的冷却降温操作时，将退火炉加热至799摄氏度。
8.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S7中，在进行轴承钢管冷却降温操作时，将退火炉降温至637摄氏度。
9.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风冷条件为：160～190摄氏度、30～45分钟，70～80摄氏度、40～50分钟。
10.根据权利要求1所述的一种轴承钢管快速球化退火工艺，其特征在于，所述S9中，在进行轴承钢管的风冷操作时，风量调节为：1000-5000m3/h。
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