[发明专利]在加热后改进钢部件结构的方法和由该方法获得的钢部件

说明书

本公开涉及一种用于在加热之后改进钢部件的钢结构的方法，包括以下步骤：a)将钢部件加热到至少1100℃的温度，b)淬火钢部件至高于马氏体开始温度(Ms)的温度以形成贝氏体，并且保持钢部件在该温度达足以使所有奥氏体转变成贝氏体的保持时间，c)重新加热钢部件到至少580℃但低于Ac₁转变温度的温度，并且保持钢部件在该温度达足以使钢部件表现出45洛氏硬度C或以下的硬度的保持时间，d)冷却钢部件。

本申请是申请号为201610347955.3、申请日为2016年5月24日、申请人为斯凯孚公司、发明名称为“在加热后改进钢部件结构的方法和由该方法获得的钢部件”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种用于在加热之后改进钢部件的钢结构的方法以及一种由该方法获得的钢部件。

背景技术

钢部件比如轴承部件就强度、使用长度以及对抗老化的微结构稳定性经受严格的要求。这些钢部件要求材料在加工状态下所具有的均匀微结构带有非常精细分布的球状碳化物。同时一直努力实现具有成本效率，并且在成本方面以及通过应用领域所需的质量都是有竞争力的。

在轴承部件的生产过程中，部件被加热到高温，比如在管材和棒材的焊接、热轧及锻造、线材的热拉伸以及环件的热轧和锻造过程中。在加热步骤之后，通常收集所得的钢部件并放置冷却。当被加热到如此高的温度时，钢的微结构受到影响。此外，在随后的冷却过程中的条件会影响钢的微结构。当一起收集并放置冷却时，各部件可以以不同的冷却速度冷却，从而导致各部件之间的不均匀微结构。对于缓慢冷却的部件来说，晶界渗碳体可能已经形成，并且对于更快冷却的组件来说，具有形成马氏体的风险。为了恢复和标准化被加热的及随后得到冷却的环件的微结构，环件需要重新退火。这种环件的退火可能需要相当长的时间，比如在24小时和48小时之间。

闪光对焊或“闪光焊接”是一种用于连接金属节段比如钢部件的电阻焊接技术，其中各节段端对端地对准并且被电充电，产生熔化和焊接节段端部的电弧，从而获得特别坚固且顺滑的接头。

闪光对焊电路通常包括低电压高电流的能量源(通常是焊接变压器)和两个夹持电极。要被焊接的两个节段夹在电极中，并且汇集在一起直至它们相遇，产生轻微接触。给变压器通电促使高密度电流流过彼此接触的区域。闪烁开始，且各阶段以保持闪烁动作的足够的力和速度被锻造在一起。在热梯度已经建立在要被焊接的两个表面上之后，施加顶锻力来完成焊接。该顶锻力从焊接区挤压熔渣、氧化物和熔融的金属，将焊接堆积留在加热金属的较冷区。然后允许接头在夹子被打开以释放焊接制品之前稍微冷却。焊接堆积可以留在适当位置或通过剪切被除去而焊接制品仍是热的，或者通过研磨，这取决于需求。虽然闪光对焊是一种简单而有效的焊接技术，但是部件在其焊接接头附近的物理属性可能受到闪光对焊的不利影响，因为一些缺陷比如焊接/淬火破裂，这发生在闪光对焊期间及之后，并且由于钢在围绕焊接接头的热影响区(HAZ)中的微结构将受到闪光对焊的修改。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种用于在加热到高温之后比如在管材和棒材的焊接、热轧及锻造、线材的热拉伸以及环件的热轧和锻造之后改进钢结构的高度有效且节省时间的方法，以提供一种钢部件比如轴承部件，其具有改进的微结构及因而正确硬化的微结构，以便实现改进的耐磨性，比如改进的滚动接触疲劳特性。此外，由于根据本公开的方法可以与加热步骤一致的进行，源自第一加热步骤的能量可在随后的恢复步骤中利用，从而节省了能源消耗。

这个目的是通过一种根据权利要求1的用于在加热之后改进钢结构的方法来实现的。

因此，本公开涉及一种用于在加热之后改进钢部件的钢结构的方法，包括以下步骤：a)将钢部件加热到至少1100℃的温度，b)淬火钢部件至高于马氏体开始温度(Ms)的温度以形成贝氏体，并且保持钢部件在该温度达足以使所有奥氏体转变成贝氏体的保持时间，c)重新加热钢部件到至少580℃但低于Ac₁转变温度的温度，并且保持钢部件在该温度达足以使钢部件表现出45洛氏硬度C或以下的硬度的保持时间，d)冷却钢部件。