[发明专利]一种基于脉冲磁场的轴承钢球化退火方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于脉冲磁场的轴承钢球化退火方法及系统，涉及轴承钢热处理领域，具体步骤为：炉温预热：将退火炉预热至780～810摄氏度，恒温保持；轴承钢加热：将轴承钢样品送入退火炉，并施加脉冲磁场，同时计时；第一次冷却：将退火炉炉温冷却至700～730摄氏度，恒温保持，同时计时；第二次冷却：将退火炉炉温冷却至650摄氏度，取出轴承钢样品，进行空冷；本申请利用脉冲磁场与热场耦合方式加快碳化物的溶解，大幅的缩短球化退火热处理时间；极大地提高生产效率，使产品生产周期变短；且利用脉冲磁场处理后的球化组织，组织均匀，球化度高，为球化退火后续的淬回火方法提供了良好的组织准备。

技术领域

本发明涉及轴承钢热处理技术领域，更具体的说是涉及一种基于脉冲磁场的轴承钢球化退火方法及系统。

背景技术

在球化退火过程中，大致可以分为两个阶段，一是奥氏体化阶段，在此过程中，晶界处的网状碳化物和晶内片状的碳化物不完全溶解在铁素体中，溶解的过多，不利于足够残留碳化物的数量作为随后冷却过程中珠光体离异共析转变的核心，溶解的过少，随后冷却过程中珠光体碳化物颗粒大小差异大，均匀性差，网状碳化物没有溶解对最终成品的疲劳性能影响较大。

采用传统方法在略高于Ac1的温度(GCr15为780℃-810℃)保温后随炉缓慢冷却(25℃/每小时)至650℃以下出炉空冷。若冷速太快，碳化物比较细小弥散，硬度较高，太慢则碳化物聚集长大，硬度较低。该方法热处理时间长(20h以上)，且退火后碳化物的颗粒不均匀，影响以后的冷加工及最终淬回火的组织和性能。另一种方法是采用在加热(780℃-820℃)后快冷至Ac1下某一温度范围内(690℃-720℃)进行等温，在等温过程中完成奥氏体向铁素体和碳化物的转变，转变完成后可直接出炉空冷。该方法热处理时间虽然变短，但也需要8h左右。

因此，研发一种能够大幅的缩短球化退火热处理时间的退火方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于脉冲磁场的轴承钢球化退火方法及系统，克服了上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于脉冲磁场的轴承钢球化退火方法，具体步骤为：

炉温预热：将退火炉预热至780～810摄氏度，恒温保持；

轴承钢加热：将轴承钢样品送入退火炉，并施加脉冲磁场，使得轴承钢样品中的碳化物溶解到机体铁素体中；并在施加脉冲磁场的同时计时；

第一次冷却：将退火炉炉温冷却至700～730摄氏度，恒温保持，同时计时；

第二次冷却：将退火炉炉温冷却至650摄氏度，取出轴承钢样品，进行空冷。

可选的，轴承钢加热的步骤中，脉冲磁场的参数为：磁场强度在10～50mT，占空比20～60％，频率20～60Hz，平均电流20～60A。

可选的，轴承钢加热的步骤中，处理时长为30min。

可选的，在第一次冷却步骤中，保温时间为100～140min。

一种基于脉冲磁场的轴承钢球化退火系统，包括控制装置、磁场装置、采集装置、计时装置、加热装置；

所述磁场装置，用于提供脉冲磁场；

所述采集装置，用于采集温度信息以及脉冲磁场信息；

所述计时装置，用于对轴承钢样品球化退火方法各个步骤的时间计量；

所述加热装置，用于对退火炉进行加热；

所述控制装置，用于接收信息并处理，发送对应动作指令。

可选的，所述脉冲磁场信息包括磁场强度、脉冲波形、频率、电流。