[发明专利]一种轴承钢酸洗磷皂化方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种轴承钢酸洗磷皂化方法。包括酸洗、冲洗、石灰、球化退火、酸洗、漂洗、二次冲洗、草酸、磷化、漂洗、皂化、烘干。退火前，增加酸洗石灰工艺，能够洗掉线材表面的氧化铁皮，并达到速干的功能；球化退火时加入RX气体作为渗碳用的保护气氛，可以形成稳定可靠的炉内气氛，可以做到轴承钢线材炉内零脱碳。通过本发明的酸洗磷皂化方法处理的轴承钢，其脱碳可以控制到1D％以内，其珠光体球化组织为2‑3级，适合用于高速冷镦加工。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种轴承钢酸洗磷皂化方法。

背景技术

酸洗表面处理分为：1、锈化—浸酸、冲水放置室外产生氧化的过程，目的为了去除线材表面顽固的附着物。2、磷化皂化—线材经过对表面的氧化皮、锈蚀物、油脂等杂物进行清洗预处理后，浸入磷化槽液中(以酸式磷酸盐为主的溶液)，在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程。线材经过磷化处理后，浸入皂化槽液中，溶液中的硬脂酸盐和磷酸锌膜层通过反应形成硬脂酸锌皂化层的过程，以利于后续的拉拔和冷镦成型。磷化、皂化，磷皂化处理是为了更好的冷镦成型，并能够防锈。3、石灰—浸酸、冲水、中和、石灰，石灰处理的线材冷镦变形量较低。

目前轴承钢线材先经过热处理炉处理，处理后脱碳情况一般均大于1％D比较严重，一方面主要是由于线材表面带有少量的氧化铁皮，另一方原因是线材在运输和搬运过程受潮有少量的水分，在连续退火炉或者井式炉内热处理反应时发生氧化，达不到下游高端冷镦轴承钢客户对脱碳的要求。

发明内容

本发明提供的轴承钢酸洗磷皂化工艺，包括酸洗、冲洗、石灰、球化退火、酸洗、漂洗、二次冲洗、草酸、磷化、漂洗、皂化、烘干。通过本发明的酸洗磷皂化方法处理的轴承钢，其脱碳可以控制到1D％以内，其珠光体球化组织为2-3级，适合用于高速冷镦加工。

具体工艺步骤如下：

(1)、将GCr15轴承钢线材多余打包带剪掉，只留一根打包带，放入带振动功能的弱酸槽内浸泡10分钟，浸泡温度30-40℃，Fe²⁺≤120克/升；将酸洗后的轴承钢线材采用高压清水冲洗0.5-1分钟，冲洗掉线材表面残余的弱酸，冲洗水pH 6-7，TDS≤800mg/l，冲洗后送到石灰槽内进行石灰工艺。

振动具体为：酸槽两端支架的下方各设置1个1.5Kw的电机进行振动来带动料架和线材振动，达到疏松线材间隙充分酸洗的效果。

弱酸槽内弱酸为浓度5％-10％盐酸，酸洗后轴承钢线材表面氧化铁皮被洗掉，解决了在退火炉中由于表面少许氧化铁皮导致脱碳的发生。

(2)、将冲洗干净的GCr15轴承钢线材放入温度为85～95℃的石灰槽内(石灰的质量浓度20-30％)反应0.5-1分钟。线材经溶液浸泡后，在表面形成一层石灰涂层。

(3)、将步骤(2)处理后的轴承钢线材送入连续式热处理炉按照球化退火工艺(球化退火温度795℃，退火时间30小时)进行退火生产。退火过程中通过RX吸热式气体发生器加入RX气体进行渗碳保护；

RX气体是将天然气与空气按1：2.5左右的体积比混合，通过RX吸热式气体发生器在1050℃及催化剂(镍基触媒)的作用下，经燃烧反应而生成的气氛，在天然气成分稳定的前提下，生产的气体范围为CO：19-21％；H₂：38-42％，CO₂：0.25～0.45％，其余为氮气；由于RX气体成分稳定，对于化学热处理，特别是作为球化退火的保护气氛，具有运行成本低，自动化程度高、节能减排等特点。

(4)、将热处理后的线材冷却后，放入3级梯级溢流结构酸槽(如图1)内酸洗，三级酸洗槽内分别为弱酸、中酸、强酸，弱酸和中酸槽分别为双工位槽。线材经过三级酸洗后，先经过漂洗槽进行漂洗，后放置在自动高压水冲洗槽内冲洗，冲洗水槽pH 5-6，避免残余的盐酸进入磷化槽。