轴承钢管的热加工生产工艺- 学兔兔 www.bzfxw.com .pdf

H氅 轴承钢管的热加工生产工艺 新兴铸管股份有限公司 ( 河北邯郸0 5 6 3 0 0 ) 王锦永王磊李仲华 田春雷 轴承钢管一般采用 实心 圆棒锻坯或轧坯 ，加热 到1 1 6 0 1 1 8 0 C，经穿孔生产为热轧管 ；或者热轧 管球化退火后 ，再经冷轧 、冷拔工艺生产 出规格较 小且精度更高的冷轧、冷拔管。 我公司采用离心浇注工艺生产出空心的管坯 ， 然后 内外壁加工适当尺寸后 ，装入环形炉加热到一 定温度 ，通过斜轧 穿孔机 ，加 工 出相 应规格 的毛 管 ，再通过斜轧轧管机 ，对毛管的外径、壁厚 、螺 旋道进行均整，最后通过微张力定径机减小荒管外 径 ，生产出要求规格的成 品管。一般热轧的成品管 规 格都较 大 ，若要 生产规格较 小 的钢 管 ，则可 通 过对球化退火态的热轧管进行冷轧 、冷拔加工 ，扩 大产 品规格 。我厂采用 离心浇注方 式制备 出空心 GC r l 5 管坯 ，然后通过斜轧工艺，成功试验 出了合 格的轴承无缝钢管。 1 离心坯的制备 离心铸造流程为合金熔炼 一管模加热一涂料管 模一上挡板 一钢液浇注一管模冷却一拆挡板一拔管 一 清渣一加工。 离心坯料的制备过程及要点 ：起动离心机 ， 使管模旋转运动。用火焰从外壁加热管模，预热 至2 0 0 2 6 0 C。在管模内表面喷涂液态涂料 ，涂 料厚度1 8 2 2 mm。继续对管模加热，促使涂料 中的水分完全蒸发。用挡板将管模两端堵住 ，形 成封 闭的环形型腔 。提高管模的旋转速度至7 5 0 8 0 0 r mi n 。将氩气吹入管模 ，清除里面存在的 空气 ，减小氧化、气孔倾向。浇注合金液 ，浇注 温度1 5 3 0 1 5 6 0 C，且在整个浇注过程 中，保证型 腔内时刻充满保护 气体。浇注完成后 ，待钢液均 匀铺开 ，打开冷却水装置 ，促使钢液快速凝固，形 6 0 2 0 1 3 争磊 妃 ：， 儡 刀 热 加 工 成离心坯 ，离心浇注过程如 图1 所示 。 图1 离心浇注 钢液全部凝固后停止冷却 ，并关 闭离心装置。 将管模两端的挡板打开 ，将管坯从管模 内推出 ，去 除管坯 内表面的渣层 ，球化退火后 ，对管坯内外表 面进行加工 ，以去除 内外表面的铸造缺 陷，制备成 轧制所需管坯 。 2 斜轧工艺 空心坯 比实 心坯容 易加热 均匀 ，因此 应缩短 加热时 间 ，降低加热温度 。加热 时间系数为0 4 0 6 mi n mm，加热温度为1 1 3 0 1 1 6 0 ，若温度过 高 、加热时 间过长 ，则容易导致晶粒粗大 、氧化和 脱碳 。 实心铸造坯在斜 轧穿孔时 ，毛管内表面金属变 形剧烈 ，若其 内部组织不好 ，则容易产生裂纹 、内 折 等缺 陷。采用锻坯 、轧坯 可以改善铸坯 内部组 织 ，提高塑性 ，消除穿孔时内表面的缺 陷，但是无 疑 增大 了生 产成本 。采用离心 浇注工 艺生产 出的 空心管坯 ，虽然塑性 不及锻坯优 良，但内部组织致 密，性能超过一般的空心铸造管坯 ，可根据离心铸 造空心坯 的特点 ，设定适 当的工艺方案进行生产。 变形方案采用两次穿轧定径流程 ，第一次穿轧 定 径采用较 小的变形 比 ，用于 改善离心坯 铸态组 织 ，提高塑性。第二次穿轧定径采用大 的变形比 ， 用于生产 出合格的成品管 。 补偿法淬火在轴螺纹上的软化处理 西安法士特汽车传动公司 ( 陕西7 1 0 0 7 7 ) 孙银军李鹏 软螺纹产 品设计人员通常要求对螺纹进行防渗 碳处理 ，据 相关试验资料显示 ：当某型防渗碳涂层 厚度1 O mm时 ，渗碳淬火硬 度降至最低 ，即接近 基体材料无渗碳层时淬火 的硬度。按防渗碳涂料性 能的不 同，其防渗碳涂层在达到0 1 2 mm时才能 有效杜绝漏渗问题 。在实际生产中 ，由于防渗碳涂 料性能和人工操作的差异 ，很难保证螺纹区域涂料 覆盖致密均匀 ，当涂层在螺纹牙根和牙尖达不到一 定的厚度 ，漏渗碳情况就会发生 ，随之出现螺纹局 部硬度过高的情况。螺纹局部硬度过高和螺母预紧 应力集中将导致部分产品螺纹断裂失效。 实际生产中有多种工艺可以降低螺纹硬度 ，如 镀铜防渗碳、涂层防渗碳 、加工余量保护等 ，以上 方法均无法降低螺纹区域的心部硬 度。依据 产品特 点与技术要求 ，考虑到质量稳定性 与批量生产的实 际情况 ，我公司决定采用补偿淬火法达到产品局部 软化的 目的。经新工艺试验 ，渗碳淬火后螺纹区域 硬度降低至2 6 3 0 H R C，满足设计要求。 1 试验材料与方法 产 品为某变 速器副 箱主 轴 ，轴 螺纹 尺寸 为 ： M3 626 g，材料 8 6 2 7 RH，化学 成分如 表 1 所 示 。采用防渗碳涂料 与补偿帽两种工艺对螺纹进行 测量其布氏硬度，结果如表2 所示 。 可 以 看 出 ，均 匀的球 化组织 大幅 降低 了硬度 ，有利 于 切 削加工 ，提高 管子 的塑性 ，有 利 于 成 品 管 的 热 处 理 ，淬 火时 不 易造 成过热 现象 ，利 于 表2 球化处理后钢管硬度 ( H B W) 检测点 管号 平均值 1 2 3 1 1 9 2 2 0 6 1 9 8 1 9 7 2 2 0 6 1 9 0 2 01 1 9 9 3 1 9 0 1 9 8 2 0 2 1 9 7 4 2 o 4 20 3 1 9 9 2 0 2 保证成品管性能的一致性 ，为淬火组织做准备。 5 淬火回火工艺 ( 1 )淬火 工 艺加 热到 8 3 0 8 4 0 ，保 温 4 0 mi n ，油淬 ，淬火组织 为马氏体+ 颗粒状碳化物 + 残留奥 氏体 。在富碳 、富铬 区，马 氏体转变点较 低 ，形 成的马 氏体稳定 ，不易被 腐蚀 ，呈 白色分 布 ，针状 。在贫碳 、贫铬 区，马氏体开始转 变温度 高 ，形成的马氏体易被腐蚀，呈黑色分布。 ( 2 )低温 回火 工艺加热到 1 6 5 1 7 5 ，保 6 2 2 0 1 3 参磊 I 爵 占 -| 而 珊 加工 温3 4 h ，出炉空冷。经过 回火 的组 织 ，白区呈团 絮状分布 ，回火后马氏体发生分解 ，隐针马 氏体向 回火 马氏体转变 。低温 回火组织为 回火马氏体+ 未 溶碳化物+ 残 留奥 氏体 ，黑区是板条马氏体为主的 隐晶马氏体 ，白区是以孪 晶为主的隐针马氏体 。 淬火后钢管硬 度较 高 ( 见表3 ) ，具 有优异的 耐磨性 。 表3 淬火及回火后钢管硬度 ( H R C) 处理方式 点1 点2 点3 平均值 油淬 6 4 6 3 7 6 6 5 6 4 7 油淬+ 低温回火 6 3 5 6 4 3 6 4 7 6 4 2 6 结语 成品管内外表面光洁平整，没有出现裂纹、折 叠、结疤等缺陷。晶粒细小 ，组织致密 ，碳化物细 小且弥散均匀 ，内外壁脱碳 层厚度都小于0 5 mm， 符合GB T 1 8 2 5 4 2 0 0 2 标准要求。经弯 曲、压扁试 验 ，没有出现裂纹 ，符合G B T 2 4 6 标 准。 MfW( 2 0 1 2 1 1 1 0 )