[发明专利]一种高碳铬轴承钢圆钢连续式球化退火方法

说明书

本发明属于钢铁材料热处理技术领域，具体涉及一种高碳铬轴承钢圆钢连续式球化退火方法。步骤为：将热轧态的高碳铬轴承钢圆钢装入辊底式连续退火炉中进行加热升温，升温时间3‑3.5h，加热速率为200‑250℃/h；待加热至790‑810℃，保温3.5‑4h，完成一次等温；然后进行降温处理，快冷至710‑730℃，保温6.5‑7h，即二次等温处理；二次等温处理后，随炉冷却至600‑650℃，然后出炉空冷至室温，完成连续式球化退火处理；经退火后，高碳铬轴承钢的布氏硬度为180‑200HBW，总脱碳层深度≤0.8％公称直径，球化组织2.0‑3.0级，且均匀性良好，为获得好的综合性能作了必要的组织准备。

技术领域

本发明属于钢铁材料热处理技术领域，具体涉及一种高碳铬轴承钢圆钢连续式球化退火方法。

背景技术

高碳铬轴承钢是轴承行业中使用量最广泛的钢种之一，含碳量在1％左右，合金含量在 2％左右，具有硬度高，淬透性强，耐磨性好等特点，广泛应用于制作滚珠、滚柱、套圈、销轴、五金工具和模具导销等基础零部件。但热轧态的高碳铬轴承钢可加工性低，使用前须经球化退火处理。

球化退火是高碳铬轴承钢加工过程中一道很重要的热处理工序。通过球化退火处理，一方面可以降低热轧态高碳铬轴承钢的硬度，以利于切削加工；另一方面能够改善组织，消除应力，为后续的其他热处理过程做好组织准备。

目前采用的退火工艺主要有普通退火和反复球化退火，普通球化退火具有工艺时间短、成本低的优势，但球化率不高，且球化组织不均匀，处理效果不好；反复球化虽然能提高球化率，提升效果，但是退火工艺时间长，成本相对也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高碳铬轴承钢圆钢连续式球化退火方法，该方法工艺流程简单，可连续式生产，效率高。经球化退火处理后，高碳铬轴承钢圆钢硬度适宜，球化组织分布均匀，脱碳层小等特点。

为了实现以上目的，本发明首先提供一种高碳铬轴承钢圆钢，由下列重量百分比的成分组成：C：0.96～1.02％，Mn：0.30～0.40％，Si：0.20～0.30％，Cr：1.42～1.50％，P≤0.015％，S ≤0.010％，Ni≤0.10％，Cu：≤0.10％，Mo≤0.10％，Al：≤0.05％，Ti≤0.0030％，[O]≤0.0009％， Ca≤0.0010％，As≤0.04％，Pb≤0.002％，Sn≤0.03％；余量为Fe及不可避免杂质。

本发明还提供一种高碳铬轴承钢圆钢连续式球化退火方法，包括以下步骤：装炉、加热升温、一次等温、降温、二次等温、冷却出炉、精整和检验。具体操作步骤和参数设定如下。

(1)将热轧态的高碳铬轴承钢圆钢装入辊底式连续退火炉中；

(2)基于步骤(1)的装炉后，将热轧态的高碳铬轴承钢圆钢进行加热升温，同时控制退火炉内气氛，升温时间3-3.5小时，加热速率为200-250℃/h；

(3)基于步骤(2)的加热升温，高碳铬轴承钢圆钢加热至790-810℃，保温时间3.5-4 小时，完成一次等温；

(4)基于步骤(3)的一次等温处理后，进行降温处理，将高碳铬轴承钢圆钢快冷至710-730℃，完成降温处理；

(5)基于步骤(4)的降温处理，高碳铬轴承钢圆钢冷却至710-730℃后，保温时间6.5-7 小时，即二次等温处理；

(6)基于步骤(5)的二次等温处理后，高碳铬轴承钢圆钢随炉冷却至600-650℃，然后出炉空冷至室温，完成连续式球化退火处理；

(7)基于步骤(6)的冷却出炉，对出炉后的高碳铬轴承钢圆钢进行精整和检验。

优选的，步骤(1)中所述热轧态的高碳铬轴承钢圆钢规格为20-70mm的中小棒材。