CN111593179A - 一种轴承钢连铸坯的加热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承钢连铸坯的加热方法，首先对连铸坯进行预先热处理，然后进行最终热处理；所述预先热处理为球化退火，所述最终热处理为先淬火后低温回火；球化退火消除或减少连铸坯的内应力与化学成分的组织不均匀性，改善和调整钢的机械性能及工艺性能；淬火能显著提高钢的强度和硬度，配以不同温度的回火，可以消除淬火内应力，有能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求；深冷处理可以减少组织中的残余奥氏体，温度组织，提高套圈精度的稳定性。

Description

一种轴承钢连铸坯的加热方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种轴承钢连铸坯的加热方法。
背景技术
连铸坯在轧制前需要在加热炉中加热到合适的轧制温度，然后轧制成材。轴承钢由于高疲劳寿命、高冲击载荷等要求，对钢中化学成分均匀性、碳化物均匀性、表面质量等均有严格要求。轴承钢室温下的组织为P+Fe3C，轴承钢连铸坯加热过程实际上是P向A的转变、碳化物扩散和溶解以及奥氏体均匀化的过程。连铸坯加热工艺对改善或消除轴承钢碳化物不均匀性有至关重要的作用，如果加热工艺不合理将导致轴承钢轧材的碳化物超标、表面裂纹等缺陷，不能满足标准要求。大直径轴承钢连铸坯由于断面尺寸大，铸坯必然存在碳化物分布不均匀的特点，这就需要在连铸坯的加热、轧制和轧后冷却过程中采用合理的工艺来消除或降低碳化物偏析，同时不能出现铸坯过烧或表面裂纹缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种轴承钢连铸坯的加热方法。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种轴承钢连铸坯的加热方法，首先对连铸坯进行预先热处理，然后进行最终热处理；
所述预先热处理为球化退火，所述最终热处理为先淬火后低温回火；
所述球化退火包括以下步骤：
S1，加热到880-1000℃，保温4-6h；
S2，以15-30℃/h的冷却速度降温至730-750℃；
S3，以10-20℃/h的冷却速度降温至600℃，保温2-5h，出炉空冷；
所述淬火包括以下步骤：
S1，首先将连铸坯预热到800-850℃；
S2，将连铸坯在真空加热炉中加热到1100-1120℃，加热速度8-10min/cm；
S3，采用油冷或气冷冷却系统进行在线淬火冷却；
所述低温回火工艺为回火处理温度为150-250℃，保温0.5-1h后空冷，重复进行3-5次。
进一步的，低温回火后对连铸坯进行碳氮共渗处理。
进一步的，所述碳氮共渗处理为将连铸坯加热到820-830℃下共渗1-3h，然后将连铸坯进行淬火，采用碳酸钠水溶液在60-80℃下对连铸坯进行清洗，最后在190-210℃的回火温度下对连铸坯进行回火、回火时间为90-120min，出炉空冷。
进一步的，碳氮共渗时碳势控制为1.05-1.15CP，氨气量为250-280L/h。
进一步的，在碳氮共渗处理过程中，在回火之前对连铸坯进行深冷处理。
进一步的，所述深冷处理为将连铸坯在零下60-零下70℃下保温1-2h。
本发明具有有益效果：
本发明提供了一种轴承钢连铸坯的加热方法，球化退火消除或减少连铸坯的内应力与化学成分的组织不均匀性，改善和调整钢的机械性能及工艺性能；淬火能显著提高钢的强度和硬度，配以不同温度的回火，可以消除淬火内应力，有能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求；深冷处理可以减少组织中的残余奥氏体，温度组织，提高套圈精度的稳定性。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
一种轴承钢连铸坯的加热方法，第一步，进行球化退火；第二步，进行淬火，第三步，进行低温回火；第四步，进行碳氮共渗处理。
第一步，所述球化退火包括以下步骤：
S1，加热到880℃，保温4h；
S2，以15℃/h的冷却速度降温至730℃；
S3，以10℃/h的冷却速度降温至600℃，保温2h，出炉空冷。
第二步，所述淬火包括以下步骤：
S1，首先将连铸坯预热到800℃；
S2，将连铸坯在真空加热炉中加热到1100℃，加热速度8min/cm；
S3，采用油冷或气冷冷却系统进行在线淬火冷却。
第三步，所述低温回火工艺为回火处理温度为150℃，保温0.5h后空冷，重复进行4次。
第四步，所述碳氮共渗处理为将连铸坯加热到820℃下共渗1h，碳氮共渗时碳势控制为1.05CP，氨气量为250L/h，然后将连铸坯进行淬火，采用碳酸钠水溶液在60℃下对连铸坯进行清洗，对连铸坯进行深冷处理，所述深冷处理为将连铸坯在零下60℃下保温2h，最后在190℃的回火温度下对连铸坯进行回火、回火时间为120min，出炉空冷。
实施例2：
一种轴承钢连铸坯的加热方法，第一步，进行球化退火；第二步，进行淬火，第三步，进行低温回火；第四步，进行碳氮共渗处理。
第一步，所述球化退火包括以下步骤：
S1，加热到900℃，保温5h；
S2，以20℃/h的冷却速度降温至740℃；
S3，以15℃/h的冷却速度降温至600℃，保温3h，出炉空冷。
第二步，所述淬火包括以下步骤：
S1，首先将连铸坯预热到820℃；
S2，将连铸坯在真空加热炉中加热到1110℃，加热速度9min/cm；
S3，采用油冷或气冷冷却系统进行在线淬火冷却。
第三步，所述低温回火工艺为回火处理温度为200℃，保温1h后空冷，重复进行4次。
第四步，所述碳氮共渗处理为将连铸坯加热到825℃下共渗2h，碳氮共渗时碳势控制为1.05CP，氨气量为250L/h，然后将连铸坯进行淬火，采用碳酸钠水溶液在70℃下对连铸坯进行清洗，对连铸坯进行深冷处理，所述深冷处理为将连铸坯在零下65℃下保温2h，最后在200℃的回火温度下对连铸坯进行回火、回火时间为90min，出炉空冷。
实施例3：
一种轴承钢连铸坯的加热方法，第一步，进行球化退火；第二步，进行淬火，第三步，进行低温回火；第四步，进行碳氮共渗处理。
第一步，所述球化退火包括以下步骤：
S1，加热1000℃，保温6h；
S2，以30℃/h的冷却速度降温至750℃；
S3，以20℃/h的冷却速度降温至600℃，保温5h，出炉空冷。
第二步，所述淬火包括以下步骤：
S1，首先将连铸坯预热到850℃；
S2，将连铸坯在真空加热炉中加热到1120℃，加热速度10min/cm；
S3，采用油冷或气冷冷却系统进行在线淬火冷却。
第三步，所述低温回火工艺为回火处理温度为250℃，保温0.5后空冷，重复进行4次。
第四步，所述碳氮共渗处理为将连铸坯加热到830℃下共渗3h，碳氮共渗时碳势控制为1.05CP，氨气量为250L/h，然后将连铸坯进行淬火，采用碳酸钠水溶液在80℃下对连铸坯进行清洗，对连铸坯进行深冷处理，所述深冷处理为将连铸坯在零下70℃下保温1h，最后在210℃的回火温度下对连铸坯进行回火、回火时间为120min，出炉空冷。
本发明提供了一种轴承钢连铸坯的加热方法，球化退火消除或减少连铸坯的内应力与化学成分的组织不均匀性，改善和调整钢的机械性能及工艺性能；淬火能显著提高钢的强度和硬度，配以不同温度的回火，可以消除淬火内应力，有能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求；深冷处理可以减少组织中的残余奥氏体，温度组织，提高套圈精度的稳定性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种轴承钢连铸坯的加热方法，其特征在于：首先对连铸坯进行预先热处理，然后进行最终热处理；
所述预先热处理为球化退火，所述最终热处理为先淬火后低温回火；
所述球化退火包括以下步骤：
S1，加热到880-1000℃，保温4-6h；
S2，以15-30℃/h的冷却速度降温至730-750℃；
S3，以10-20℃/h的冷却速度降温至600℃，保温2-5h，出炉空冷；
所述淬火包括以下步骤：
S1，首先将连铸坯预热到800-850℃；
S2，将连铸坯在真空加热炉中加热到1100-1120℃，加热速度8-10min/cm；
S3，采用油冷或气冷冷却系统进行在线淬火冷却；
所述低温回火工艺为回火处理温度为150-250℃，保温0.5-1h后空冷，重复进行3-5次。
2.如权利要求1所述的一种轴承钢连铸坯的加热方法，其特征在于：低温回火后对连铸坯进行碳氮共渗处理。
3.如权利要求2所述的一种轴承钢连铸坯的加热方法，其特征在于：所述碳氮共渗处理为将连铸坯加热到820-830℃下共渗1-3h，然后将连铸坯进行淬火，采用碳酸钠水溶液在60-80℃下对连铸坯进行清洗，最后在190-210℃的回火温度下对连铸坯进行回火、回火时间为90-120min，出炉空冷。
4.如权利要求3所述的一种轴承钢连铸坯的加热方法，其特征在于：碳氮共渗时碳势控制为1.05-1.15CP，氨气量为250-280L/h。
5.如权利要求3所述的一种轴承钢连铸坯的加热方法，其特征在于：在碳氮共渗处理过程中，在回火之前对连铸坯进行深冷处理。
6.如权利要求5所述的一种轴承钢连铸坯的加热方法，其特征在于：所述深冷处理为将连铸坯在零下60-零下70℃下保温1-2h。
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