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軸承鋼――球化退火

2018-11-16

　　軸承鋼進(jìn)貨前，成分、低倍、非金屬夾雜物、網(wǎng)狀碳化物、帶狀碳化物、液析碳化物的檢驗(yàn)應(yīng)屬進(jìn)貨檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)合格后，才可以進(jìn)行后續(xù)加工。
　　軸承鋼經(jīng)過正常的工藝規(guī)范進(jìn)行熱變形后，得到的是細(xì)片狀珠光體，硬度較高，難于加工。故需要進(jìn)行球化退火，以降低硬度，改善切削加工性能。這一環(huán)節(jié)還有一個Z重要目的就是要得到均勻的細(xì)粒狀球化珠光體，這是為Z終熱處理做好組織準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)。

　　球化退火工藝如圖所示。GCr15的退火加熱溫度范圍是770-810℃，790℃被認(rèn)為是比較適宜溫度。如果加熱溫度過高，奧氏體中未溶碳化物量過少，奧氏體成分被均勻化，冷卻后得到是粗片狀珠光體或有大塊聚積碳化物，這是不合格的過熱組織。如果加熱不足，片狀珠光體溶解不充分，奧氏體成分很不均勻，冷卻過程中碳化物沿著原片層析出或呈細(xì)小的鏈狀，這是加熱不足組織，硬度也偏高。保溫時間的作用是使毛坯熱透并完成所必須的相變過。適當(dāng)延長保溫時間，可降低網(wǎng)狀碳化物級別。保溫30-40分鐘，可使＜3.5級的網(wǎng)狀基本球化。因此，從內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變出發(fā)，保溫1小時就足夠了，當(dāng)然，實(shí)際生產(chǎn)中須根據(jù)裝爐情況具體確定保溫時間，以Z后到溫的工件保溫足夠?yàn)闇?zhǔn)。

圖 GCr15球化退火工藝
a）連續(xù)冷卻球化退火；b）等溫球化退火

　　碳化物的形狀取決于加熱溫度，碳化物的彌散度，取決于冷卻速度。
　　冷卻速度大，碳化物的彌散度高，硬度也高。冷卻速度對球化退火的合格率有很大影響，生產(chǎn)上一般控制在10-30℃范圍內(nèi)，爐內(nèi)冷到650℃時，可以出爐空冷。
　　等溫球化退火可以縮短工藝時間。加熱至790℃保溫一定時間后，加快冷卻至720℃等溫3-4小時。裝爐狀況不同，等溫時間以Z后到溫工件保溫足1小時即可。等溫球化退火使球化轉(zhuǎn)變在很窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，可以得到均勻細(xì)小的球化組織。等溫溫度降低，硬度提高，提高等溫溫度，雖可降低硬度，但等溫時間需相應(yīng)延長，生產(chǎn)上很少采用。