[发明专利]一种渗碳钢制铁路轴承锻件晶粒细化的加工工艺

说明书

本发明涉及一种渗碳钢制铁路轴承锻件晶粒细化的加工工艺，其特征是：采用以下技术方案：1）检验原材料晶粒度；2）锯切下料；3）加热：始锻温度≤1200℃，终锻温度≥850℃；4）锻造：在锻造过程的关键部位保证始锻温度≤1200℃，终锻温度≥850℃；5）辗扩：碾扩工序的关键部位保证始锻温度≤1200℃，终锻温度≥850℃；6）冷却：锻件成形后采用雾冷或者空冷或者堆冷至室温；7）退火热处理：采用特定的球化退火工艺；8)锻件晶粒度检测评定。本发明的有益效果是：根据用户对锻件晶粒度的要求，选择不同的冷却工艺，通过相同的球化退火，保证了渗碳钢制铁路轴承锻件的晶粒度及同批次的锻件晶粒度之差的要求。

技术领域

本发明涉及一种钢锻件晶粒细化的加工工艺，尤其是一种渗碳钢制铁路轴承锻件晶粒细化的加工工艺。

背景技术

晶粒度一般是指奥氏体化后的实际晶粒大小，即钢材经过不同的热处理操作后冷却到室温下所得到的晶粒；晶粒愈小，晶界就愈多，金属的结合力愈加强。晶粒的大小对金属的机械性能影响很大。所以晶粒度是表示材料性能的重要数据之一。对于国内渗碳钢制铁路轴承锻件，既要求获得精确的尺寸和表面质量，在其力学性能方面，按照《JB/T 8881-2011滚动轴承 零件渗碳热处理 技术条件》的要求，规定了锻件的硬度范围以及显微组织的晶粒度，晶粒度的大小对于渗碳钢轴承锻件的质量判定作为一个很重要的依据。现在为某些企业加工渗碳钢制铁路轴承锻件时，不仅规定了锻件晶粒度的要求，且同时规定了同一零件以及同批次的晶粒度级差不大于2级的要求。常规渗碳钢制铁路轴承套圈锻件工艺流程：下料→加热→锻造→辗扩→自回火箱式堆冷。按照常规的工艺流程，对于每个批次的锻件而言，晶粒度级差有时会超出3个级差，始锻温度、终锻温度、锻件空冷温度的的设计是否合理、同批零件能否均匀到温和均匀冷却以及原材料的晶粒度是否超标，均会影响到最终锻件的晶粒度。因此，需开发一种新的渗碳钢制铁路轴承锻件晶粒细化的加工工艺，来满足渗碳钢制铁路轴承锻件的晶粒度及同批次锻件晶粒度级差的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种渗碳钢制铁路轴承锻件晶粒细化的加工工艺，通过本工艺，能够满足渗碳钢制铁路轴承锻件的晶粒度及同批次锻件晶粒度级差的要求，为渗碳钢制铁路轴承锻件的质量提供有力保证。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

1）检验原材料晶粒度，原材料的晶粒度控制为6级～8级或者更细；

2）锯切下料：棒料均采用锯切下料，保证料断的尺寸精度；

3）加热：在中频感应炉中加热，始锻温度≤1200℃，终锻温度≥850℃；

4）锻造：在锻造过程的关键部位设置红外温度计监控装置及控温显示装置，保证始锻温度≤1200℃，终锻温度≥850℃；

5）辗扩：碾扩工序的关键部位设置红外温度计监控装置及控温显示装置，保证始锻温度≤1200℃，终锻温度≥850℃；

6）冷却：锻件成形后采用雾冷或者空冷或者堆冷至室温；

7）退火热处理：将室温锻件装盘，采用氮基保护气氛辊底式DRES-115-150-50退火炉，对锻件进行球化退火，进料周期（60～70min）/盘，氧势毫伏值为980～1050mv。工艺参数：①随炉升温3小时后到达790℃，并在该温度保温3小时，接着采用快冷到720℃，共2小时。②先后在710℃、690℃和680℃，均保温1小时，进行球化处理之后；然后快冷到400℃，时间为2小时；最终采用缓冷到200℃，时间为3小时；

8）锻件晶粒度检测评定：锻件晶粒度试样加工采用晶界氧化法进行晶界显示，平均晶粒度按《GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法》中金属平均晶粒度标准系列图片，对锻件晶粒度检测评定。