CN112126767A - 一种GCr15钢球的淬回火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GCr15钢球的淬回火工艺，涉及钢球热处理领域，包括初步清洗、淬火、清洗冷冻、回火和筛分。本发明的有益效果为：在满足清洗要求的情况下缩短了清洗时间；采用了分区控制，根据产品进料过程合理设置温度，节能的同时避免了因炉尾温度过低造成的质量风险，同时缩短了淬火时间，在保证淬透性的前提下提高了产量；通过甲醇喷枪通入甲醇，有利于甲醇的裂解，在保证裂解效果的同时不需要耗电，达到了节能的目的；提高产量达1吨/日，硬度批散差控制在1HRC以内，金相组织控制在2～3级。
Description
技术领域
本发明涉及钢球热处理的领域，具体涉及一种GCr15钢球的淬回火工艺。
背景技术
GCr15材质钢球的热处理淬火主要工艺涉及加热温度、保温时间、冷却速度、碳势等参数控制，同时热处理连续炉作为大功率的用电设备，其节能降耗如何通过工艺上去优化一直是研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种GCr15钢球的淬回火工艺，具有节约电能、缩短淬火时间、提高产量的优势。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种GCr15钢球的淬回火工艺，包括以下步骤：
步骤一：将待淬火钢球通过滚筒进行清洗，清洗时间为16～20min；
步骤二：将步骤一中得到的钢球按照每斗15～18kg送入热处理连续炉内进行淬火，淬火时间为62～70min，淬火温度为830～860℃，并采用氮气、丙烷、甲醇中的一种或多种作为保护气氛输入炉内；
步骤三：将步骤二中得到的钢球先送入清洗池进行清洗，清洗后立即送入冷冻池进行冷冻，冷冻池温度为7～14℃；
步骤四：对步骤三中得到的钢球进行回火处理，回火温度为150～180℃；
步骤五：将步骤四中得到的钢球先通过分选筛进行筛分，再经硬度弹跳板筛选，最后进入收料转运桶。
作为优选的技术方案，所述步骤一中清洗时间为16min。
作为优选的技术方案，所述步骤二中热处理连续炉内根据钢球的进料过程划分为四个温度区域，并采用分区控制，其中，一区温度为840±5℃，二区温度为845±5℃，三区温度为845℃，四区温度为850±5℃。
作为优选的技术方案，所述步骤二中采用甲醇作为保护气氛，甲醇通过喷枪通入热处理连续炉内，并在喷枪内同时通入氮气加压，使进入炉内的甲醇呈喷淋雾状。
作为优选的技术方案，所述步骤三中冷冻池温度根据不同季节进行调整，夏季温度设置为7℃，冬季温度设置为室温。
作为优选的技术方案，所述步骤四中回火时间设置为210min，回火温度设置为160±5℃。
作为优选的技术方案，所述步骤五中通过分选筛对尺寸偏差大于1mm的钢球进行剔除，通过硬度弹跳板对硬度低于45HRC的钢球进行剔除。
本发明的有益效果为：在满足清洗要求的情况下缩短了清洗时间；采用了分区控制，根据产品进料过程合理设置温度，节能的同时避免了因炉尾温度过低造成的质量风险，同时缩短了淬火时间，在保证淬透性的前提下提高了产量；通过甲醇喷枪通入甲醇，有利于甲醇的裂解，在保证裂解效果的同时不需要耗电，达到了节能的目的；提高产量达1吨/日，硬度批散差控制在1HRC以内，金相组织控制在2～3级。
附图说明
图1为实施例1制得钢球的金相组织图。
图2为实施例2制得钢球的金相组织图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
实施例1：一种GCr15钢球的淬回火工艺，包括以下步骤：
步骤一：将φ17.4625mm的钢球通过滚筒进行清洗，清洗时间为16min；
步骤二：将步骤一中得到的钢球按照每斗17kg送入热处理连续炉内进行淬火，每斗间隔2min送入淬火炉，淬火时间为62min；据钢球的进料过程将热处理连续炉内划分为四个温度区域，并采用分区控制，一区温度为840±5℃，二区温度为845±5℃，三区温度为845℃，四区温度为850±5℃，采用甲醇作为保护气氛，甲醇通过喷枪通入热处理连续炉内，并在喷枪内同时通入氮气加压，使进入炉内的甲醇呈喷淋雾状；
步骤三：将步骤二中得到的钢球先送入清洗池进行清洗，清洗后立即送入冷冻池进行冷冻，冷冻池温度为7～14℃，冷冻池温度根据不同季节进行调整，夏季温度设置为7℃，冬季温度设置为室温，由于冬季环境温度低，清洗池能同时起到冷冻池的作用，关闭冷冻池对产品组织无明显影响，同时还可以节能；
步骤四：对步骤三中得到的钢球进行回火处理，回火时间为210min，回火温度设置为160±5℃；
步骤五：将步骤四中得到的钢球先通过分选筛进行筛分，再经硬度弹跳板筛选，最后进入收料转运桶。得到的钢球产品硬度为62.5～63.5HRC，金相组织如图1所示。
实施例2：一种GCr15钢球的淬回火工艺，包括以下步骤：
步骤一：将φ20.6375mm的钢球通过滚筒进行清洗，清洗时间为16min；
步骤二：将步骤一中得到的钢球按照每斗17kg送入热处理连续炉内进行淬火，每斗间隔2min送入淬火炉，淬火时间为62min；据钢球的进料过程将热处理连续炉内划分为四个温度区域，并采用分区控制，一区温度为840±5℃，二区温度为845±5℃，三区温度为845℃，四区温度为850±5℃，采用甲醇作为保护气氛，甲醇通过喷枪通入热处理连续炉内，并在喷枪内同时通入氮气加压，使进入炉内的甲醇呈喷淋雾状；
步骤三：将步骤二中得到的钢球先送入清洗池进行清洗，清洗后立即送入冷冻池进行冷冻，冷冻池温度为7～14℃，冷冻池温度根据不同季节进行调整，夏季温度设置为7℃，冬季温度设置为室温，由于冬季环境温度低，清洗池能同时起到冷冻池的作用，关闭冷冻池对产品组织无明显影响，同时还可以节能；
步骤四：对步骤三中得到的钢球进行回火处理，回火时间为210min，回火温度设置为160±5℃；
步骤五：将步骤四中得到的钢球先通过分选筛进行筛分，再经硬度弹跳板筛选，最后进入收料转运桶。得到的钢球产品硬度为62.5～63.5HRC，金相组织如图2所示。
由上述实施例可知，本发明可适用于不同的钢球尺寸加工，经实际使用测试，本发明工艺可以满足12.7～23.4313mm尺寸段的钢球生产质量要求。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将待淬火钢球通过滚筒进行清洗，清洗时间为16～20min；
步骤二：将步骤一中得到的钢球按照每斗15～18kg送入热处理连续炉内进行淬火，淬火时间为62～70min，淬火温度为830～860℃，并采用氮气、丙烷、甲醇中的一种或多种作为保护气氛输入炉内；
步骤三：将步骤二中得到的钢球先送入清洗池进行清洗，清洗后立即送入冷冻池进行冷冻，冷冻池温度为7～14℃；
步骤四：对步骤三中得到的钢球进行回火处理，回火温度为150～180℃；
步骤五：将步骤四中得到的钢球先通过分选筛进行筛分，再经硬度弹跳板筛选，最后进入收料转运桶。
2.根据权利要求1所述的GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：所述步骤一中清洗时间为16min。
3.根据权利要求1所述的GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：所述步骤二中热处理连续炉内根据钢球的进料过程划分为四个温度区域，并采用分区控制，其中，一区温度为840±5℃，二区温度为845±5℃，三区温度为845℃，四区温度为850±5℃。
4.根据权利要求1所述的GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：所述步骤二中采用甲醇作为保护气氛，甲醇通过喷枪通入热处理连续炉内，并在喷枪内同时通入氮气加压，使进入炉内的甲醇呈喷淋雾状。
5.根据权利要求1所述的GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：所述步骤三中冷冻池温度根据不同季节进行调整，夏季温度设置为7℃，冬季温度设置为室温。
6.根据权利要求1所述的GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：所述步骤四中回火时间设置为210min，回火温度设置为160±5℃。
7.根据权利要求1所述的GCr15钢球的淬回火工艺，其特征在于：所述步骤五中通过分选筛对尺寸偏差大于1mm的钢球进行剔除，通过硬度弹跳板对硬度低于45HRC的钢球进行剔除。
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