CN85101950B - 高碳低合金钢高温形变球化退火工艺 - Google Patents
高碳低合金钢高温形变球化退火工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN85101950B CN85101950B CN85101950A CN85101950A CN85101950B CN 85101950 B CN85101950 B CN 85101950B CN 85101950 A CN85101950 A CN 85101950A CN 85101950 A CN85101950 A CN 85101950A CN 85101950 B CN85101950 B CN 85101950B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbide
- deformation
- austenite
- carbon low
- steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
一种高碳低合金钢高温形变球化退火工艺方法，主要用于ＧＧｒ１５钢。包括将坯材用中频感应炉加热至＞８４０～１０００℃，在碳化物尚未溶解、奥氏体尚未均匀化时进行两相区形变，一次加热完成下料、锻造、等温处理三道工序，其目的是使产品达到奥氏体和碳化物双细化的结果，并达到节能、节材、扩大加工范围的效果。
Description
本发明是属于机械零件制造中高碳低合金钢高温形变球化退火工艺方法，主要用于GCr15钢。
众所周知，钢的形变热处理方法是使压力加工与热处理密切结合，同时利用形变强化及相变强化的综合工艺，从而有效地发挥金属强韧性，提高产品零件质量，并达到节约能源、节约材料、消除环境污染、缩短生产周期等效果。但是目前这种工艺方法在国内外生产实践中还存在不少困难，许多问题尚停留在实验室摸索阶段。已知的工艺方法也有诸种不完善之处。例如：日本浅田千牧等提出的采用加热温度为780℃，接着在720℃时把锻造和退火合二为一来完成，因温度范围狭窄，零件变形抗力较大，生产中难于推广。（见浅田千秋《热处理》1973年vo.13.№ 1 24～27）。
云南轴承厂研究的工艺方法，把加热温度提高到800～840℃，实现了煅造、退火两道工序合并，降低了零件变形抗力，但该工艺只适用于中、小型轴承套的煅造和退火，应用范围局限性较大。（见《金属热处理》1984.NO.8.p2～8）
苏联М·И·Синелънико在1979年研究的工艺方法，把轴承钢加热到1100℃时连续冷却到750℃进行形变，然后再升温到780℃进行完全球化退火，这种工艺虽然利用了锻造余热，但仍需两次加热，且需要复杂的冷却设备和连续式退火炉，工艺较为复杂，未见轴承生产中大量应用。（见М·И·Синелънико《СТАлЬ》1974.№4 303～305）。
为提高奥氏体形核率，有的研究者提出采用激光束和电子束快速加热，这种方法设备复杂，投资大，生产中应用有困难。（见Drlich J第15届国际热处理论文集和Crange、R·A《Met·TRans》V·2＜1971＞65）。
本发明的目的是采用普通设备快速高温加热，在高碳低合金钢中奥氏体尚不均匀，碳化物还未溶解时立即进行形变，把形变强化和相变强化有机结合起来，使奥氏体和碳化物双细化，并使碳化物园正度改善从而提高产品使用寿命和可靠性，并达到扩大零件加工范围、节能、节材、缩短生产周期、消除环境污染、改善劳动条件的效果。
本发明的工艺流程可参看附图A。该工艺采用中频感应加热炉快速加热到＞840～1000℃时立即进行下料、锻造、等温处理三道工艺仅需一次加热即完成。
工艺路线见附图B。采用中频感应加热炉快速加热到Ac1-Acm以上的某一个温度范围（利用相变滞后于温升的原理，被迅速加热到高温的钢材已经变软，有利于形变成型），这时加热温度超过两相区温度，热轧钢中的奥氏体、片状珠光体、残余碳化物网转变为不均匀的奥氏体、碳化物仍未溶完，形变时奥氏体内部要发生“多边化”现象，即奥氏体内部的位错结构因受应力应变作用发生攀移、堆砌，使形变前分散在晶粒内部杂乱排列的位错基本消失，出现大量呈规则排列的位错“墙”网组织，也就是说奥氏体形变后晶粒内将形成亚晶界结构。
奥氏体内因形变生成的大量亚晶界对高碳低合金钢碳化物的球化具有十分重要的意义，因为碳化物的球化有一个成核、生成过程，可是由于碳化物的相与奥氏体基本相的不亲合性，所以未形变高碳低合金钢在两相区冷却时碳化物只能在奥氏体晶界（晶格缺陷部位）上形核析出，要在晶格结构完整的奥氏体晶粒内部产生碳化物核心是不可能的。经过本工艺形成的高碳低合金钢奥氏体晶粒内部形成大量亚晶界，这些亚结构就是碳化物质点的新形核位置，所以本工艺形变为高碳低合金钢碳化物球化成核生长过程创造了有利条件。
对形变的高碳低合金钢另件来说，要得到符合相应标准要求的球状珠光体组织，还有待以下二个组织变化，一是形变时析出的大量碳化物质点需要通过聚集长大方式生成粒状碳化物，二是亚稳形变奥氏体完成A-P转变形成粒状珠光体组织。这两个变化需在680～720℃等温2～3小时处理过程中完成。
等温以后究竟是采用立即出炉或在炉内随炉降温后再出炉，应根据生产条件而定，不论哪种方式，对退火组织影响都不明显，但对硬度影响是显著的，因此尽量缓冷为好。
本工艺属于形变热处理范畴，但跟其他以强化为目标的形变热处理有区别，其主要目的不是为了得到强韧化性能，而是利用形变来诱发奥氏体的“多边化”以增加粒状碳化物的核心数目，并利用等温来完成形变奥氏体转变成粒状珠光体，从而促进和加速高碳低合金钢碳化物的球化进程。
本发明采用一般中频炉加热坯料，速度快（仅需2～3分钟），产品碳化物和奥氏体晶粒明显细化，从而提高了产品使用可靠性和寿命，下料、锻造、等温处理三道工序仅需一次加热，节约能源明显，防止过烧现象，节约钢材，对缩短生产周期、减少环境污染、改善劳动条件均有明显效果。与国内外较先进的中温挤压工艺相比，该工艺具有加工零件尺寸范围大、设备简单、毛坯硬度低而利于机加工、可直接用热轧材而不需用热轧退火材，成本低、双细化明显等优点，该发明与现行工艺比较降低能耗2/3以上，提高材料利用率8～10%。
附图说明：图A为本发明工艺路线图。图B为本发明用于轴承圈套生产工艺流程图。图C是本发明工艺与现行工艺生产试样实测奥氏体晶粒度系相对比图。其中：1是国内现行锻造退火工艺试样的奥氏体晶粒度苦味酸饱和水溶液浸蚀×500。2是高温形变球化退火工艺试样的奥氏体晶粒度苦味酸饱和水溶液浸蚀×500。
以下就本发明实施例作一说明。
云南轴承厂采用100KW可控硅中频感应炉加热炉体配有“WHF”和“WHJ”型红外线数字显示温度计测温控温装置，加热温度为800-1000℃，加热时间为2-3分钟，形变后立即进入等温炉，炉温700-720℃，时间3小时，出炉温度低于600℃。工艺流程线上装有相应的锻压设备和工装模具机构，配有自制的35KW等温地炉两个。工艺流程详见附图B。
坯料加热后应立即下料、锻造、等温处理使三道工艺并为一次来完成。
用北京钢厂生产的GCr15热轧未退火轴承钢生产204、205、206、207、305、306、700106等轴承套圈，每班由检查人员抽4件套圈测试硬度和检查金相组织，共1200件，硬度和金相组织均达到滚动轴承钢热检标准JB1255-81规定，以下是有关试验实测数据对比表。
在各种条件完全相同下进行寿命对比试验如下：
| 轴承套圈 工艺 | 试验设备 | 试验方法 及(试样 效) | 数据处理 方法 | 计算寿命 h(小时) | 斜率 a | 额定寿命 L10(小时) | 中值寿命 L50(小时) | 特征寿命 V(小时) |
| 高温形变 球化新工 艺 | ZS15/30 | 截尾快速 试验 (20套) | 平均法 | 120 | 1.80519 | 414.19 | 1176.02 | 1440.76 |
| 中温挤压 套圈 | ″ | 完全试经 (20套) | 最小二乘法 | 120 | 1.64943 | 141.92 | 445.12 | 555.90 |
| 国内外现 行热锻工 艺 | ″ | 完全试验 (20套) | 图解法 | 200 | 1.58536 | 97 | 322 | 405 |
| 最小二乘法 | 200 | 1.66693 | 109.02 | 337.83 | 420.94 | |||
| 改进最小二 乘法 | 200 | 1.47353 | 95.14 | 342.04 | 438.66 | |||
| 平均法 | 200 | 1.6282 | 101.13 | 321.93 | 403.22 |
实测能耗及原材料利用率指标对比如下：
高温形变球化退火工艺与国外退火耗电比较表
高温形变球化退火工艺材料利用比国内现行锻造-退火工艺提高材料利用率8～10%。
碳化物粒子尺寸测定结果
Claims (1)
1、一种高碳低合金钢，主要是GGr15钢的高温形变球化退火工艺方法，将坯材用中频感应炉加热至AC1以上进行下料、锻造后接着进行等温退火，（700～720℃，3小时，低于600℃出炉），其特征在于加热至＞840～1000℃，加热时间2～3分钟，在碳化物尚未溶解，奥氏体尚未均匀化时进行两相区形变。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85101950A CN85101950B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 高碳低合金钢高温形变球化退火工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN85101950A CN85101950B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 高碳低合金钢高温形变球化退火工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN85101950A CN85101950A (zh) | 1986-08-27 |
| CN85101950B true CN85101950B (zh) | 1988-06-01 |
Family
ID=4792156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN85101950A Expired CN85101950B (zh) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 高碳低合金钢高温形变球化退火工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN85101950B (zh) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1035018C (zh) * | 1993-01-21 | 1997-05-28 | 凌发荣 | 珠光体钢形变换处理工艺 |
| JP4884803B2 (ja) | 2005-03-16 | 2012-02-29 | 本田技研工業株式会社 | 鋼材の熱処理方法 |
| CN102191359B (zh) * | 2010-05-21 | 2012-09-19 | 江苏力星通用钢球股份有限公司 | 风电钢球球坯热镦工艺 |
| CN102191358B (zh) * | 2011-06-19 | 2013-01-02 | 江苏森威精锻有限公司 | GCr15高碳铬轴承钢热锻坯余热控温球退工艺 |
| CN102433502B (zh) * | 2011-12-23 | 2013-07-17 | 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 | 一种GCr15轴承钢球化退火工艺 |
| CN102851464A (zh) * | 2012-09-22 | 2013-01-02 | 山东泰山钢铁集团有限公司 | 一种sus410s马氏体不锈钢热轧板的退火工艺 |
| CN103468913B (zh) * | 2013-09-06 | 2014-12-10 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 一种超高压容器用钢晶粒细化的热处理方法 |
| CN104328259B (zh) * | 2014-10-13 | 2017-02-01 | 北京科技大学 | 一种GCr15高碳铬轴承钢在线快速球化退火工艺 |
| CN106064221B (zh) * | 2016-06-20 | 2017-12-01 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种GCr15辊套的锻造工艺 |
| CN107058692B (zh) * | 2017-06-05 | 2018-07-13 | 东北大学 | 一种GCr15轴承钢热轧后在线快速球化退火方法 |
| CN107138660B (zh) * | 2017-06-28 | 2018-08-07 | 武汉理工大学 | 一种实现组织球化的高碳铬轴承钢温轧环成形方法 |
| CN108277326B (zh) * | 2018-04-11 | 2019-05-14 | 东北大学 | 一种GCr15轴承钢的快速球化退火工艺方法 |
| CN113699336B (zh) * | 2021-08-02 | 2024-05-03 | 谭诚 | 一种环保型珠光体贝氏体的热处理工艺 |
-
1985
- 1985-04-01 CN CN85101950A patent/CN85101950B/zh not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN85101950A (zh) | 1986-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN85101950B (zh) | 高碳低合金钢高温形变球化退火工艺 | |
| CN107058692B (zh) | 一种GCr15轴承钢热轧后在线快速球化退火方法 | |
| CN109317631B (zh) | 改善连铸方坯组织均匀性的生产方法 | |
| US5447580A (en) | Rapid heat treatment of nonferrous metals and alloys to obtain graded microstructures | |
| JP3031484B2 (ja) | 球状化組織を有する鋼線材又は棒鋼の製造方法 | |
| JPS5922773B2 (ja) | オ−ステナイト系ステンレス線材の直接熱処理方法 | |
| CN114622064B (zh) | 一种MnCr系列低碳齿轮钢的球化退火方法 | |
| CN115341077A (zh) | 一种轴承钢及其球化退火方法 | |
| US3892602A (en) | As-worked, heat treated cold-workable hypoeutectoid steel | |
| JP2564535B2 (ja) | 熱間圧延鋼線材の直接球状化処理方法 | |
| JPH01234519A (ja) | 高炭素クロム軸受鋼の短時間球状化熱処理方法 | |
| JP2002294337A (ja) | 熱間加工ままでの冷間加工性に優れる含ｂ高炭素鋼の製造方法 | |
| JPS57134519A (en) | Production of unidirectional magnetic steel plate of high magnetic flux density | |
| CN109930078A (zh) | 一种高强度高塑性热轧中锰钢及制备方法 | |
| JPS59126721A (ja) | 迅速球状化処理用鋼材の製造方法 | |
| KR100342673B1 (ko) | 구상화열처리특성이우수한중탄소강선재제조방법 | |
| JPH04103715A (ja) | 高炭素クロム軸受鋼の球状化焼鈍方法 | |
| USRE29240E (en) | As-worked, heat treated cold-workable hypoeutectoid steel | |
| JPS58144420A (ja) | オ−ステナイト系ステンレス大型鍛鋼の製造方法 | |
| JPH10298641A (ja) | 球状化焼きなまし処理性に優れた鋼材の製造方法 | |
| SU1759905A1 (ru) | Способ обработки высокоуглеродистых сплавов | |
| JPH0254717A (ja) | 軸受鋼の球状化焼鈍方法 | |
| SU998541A1 (ru) | Способ термической обработки крупных поковок | |
| CN1566390A (zh) | 超细铁素体晶粒的含Nb低碳低合金钢及其制造方法 | |
| SU1093714A1 (ru) | Способ термической обработки полюсных наконечников из электротехнических сталей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C13 | Decision | ||
| GR02 | Examined patent application | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |