[发明专利]一种对制造圆锥滚子所用GCr15钢材的改制工艺

说明书

技术领域

本发明属于滚动轴承制造领域，涉及一种对制造圆锥滚子所用GCr15钢材的改制工艺。尤其是直径为12mm至40mm的热轧不退火GCr15轴承钢盘条和圆钢的改制工艺。

背景技术

通常生产圆锥滚子的原材料采用热轧不退火的盘条或圆钢，钢材的牌号有GCr15、GCr15SiMn和GCr15SiMo等，其中GCr15使用最广泛。制造直径15mm至50mm的圆锥滚子一般采用直径12mm至40mm的盘条或圆钢作为原材料。

在制造圆锥滚子时，对所用钢材的力学性能、金相组织和直径尺寸要求很严，而钢材生产企业提供的热轧不退火GCr15盘条和圆钢的表面存在脱碳层，直径尺寸误差较大，满足不了圆锥滚子的生产要求，不能直接用于生产，需要进行改制。

对热轧不退火GCr15盘条和圆钢进行改制，就是把从钢材生产企业购进的原材料进行再加工，使钢材的性能和尺寸达到生产圆锥滚子的技术要求。改制包括了对原材料的退火处理和机械加工。退火处理是通过对材料进行加温、保温和降温处理，使其内部结晶组织发生一定变化，从而使材料的组织特性符合圆锥滚子的制造要求。机械加工一般是通过冷拔，或者磨削，或者这两种方法兼用，将原材料加工到符合生产要求的尺寸公差范围内，并将脱碳层有效去除。

发明内容

本发明的目的是提出一种对制造圆锥滚子所用GCr15钢材的改制工艺。

本发明提出的对制造圆锥滚子所用GCr15钢材的改制工艺，其工艺步骤如下所述：

1. 原材料检验

对原材料进行检验的目的是确定原材料是否合格，并判定原材料是否能投入生产。

（1）抽取检验样品

对于圆钢棒料，从购进的同一批次钢材中随机抽取6根，作为检验样品；对于盘条卷料，从购进的同一批次钢材中随机抽取6盘，作为检验样品。

(2) 检验外观、表面质量、直径尺寸和不圆度

① 外观和表面质量由检验员以目视的方式检查，材料表面不允许有裂纹、折叠、拉裂、结疤、夹杂，及其他对使用有害的缺陷，材料端头形状应符合GB/T18254-2002的规定。

② 直径尺寸和不圆度由检验员用精度为0.05mm的卡尺测量的方式检查，直径尺寸和不圆度应符合GB/T18254-2002规定的公差。

经过外观、表面质量、直径尺寸和不圆度检验合格的材料可进入下一步材质检验。对于检验不合格的材料停止使用，不得投入生产。

(3) 检验材质

    ① 抽取试样

    对于圆钢棒料，先从抽取的6根圆钢上切取材质检验的用材，具体方法是：在每根圆钢的任一端端部，分别切取长度为25cm的料段，共切取6个料段。对于盘条卷料，先从抽取的6盘盘条中切取材质检验的用材，具体方法是：在每盘盘条卷料的任一端端部，分别切取长度为25cm的料段，共切取6个料段。

然后制作试样，试样的制作方法是：从每个料段的切割端切取2个2.5cm长的小样段，将其中一个小样段的横断面磨平，作为横向试样；将另一个小样段沿轴线剖切开，把剖切后的纵断面磨平，作为纵向试样。共取得6个横向试样和6个纵向试样。

每个料段切取小样段后，剩余的部分用于化学成分分析。

    ② 分析材料化学成分

    将剩余的20cm料段进行酸洗，去除表面异物，按照GB/T222规定的方法在钻床上低速钻取样屑，然后送到粉碎机里粉碎，之后按照GB/T223规定的方法分别测定碳、铬、硅、锰、钼、磷、硫、镍和铜的含量。测定结果应符合GB/T18254-2002规定。

    ③ 材料硬度试验

在布氏硬度计上对横向试样一端做硬度试验，所有试样所测得的布氏硬度值均应符合GB/T18254-2002的规定。

④ 低倍组织检查

    将6个纵向试样放在温度为65~80℃，质量分数为50%的工业用盐酸水溶液中浸蚀25~40分钟，清洗晾干后放在10倍的放大镜下分别进行低倍组织观察。首先观察是否有明显缺陷，试样应无缩孔、裂纹、气泡、过烧、白点，以及有害夹杂物；然后观察疏松和偏析，试样的中心疏松、一般疏松和偏析三项评级分别按照GB/T18254-2002附录A中的第1级别图、第2级别图和第3级别图来评定，所有试样均不得大于相应级别图中的1级水平；

    ⑤ 非金属夹杂物检验