一種軸承鋼管的熱加工生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軸承鋼管的熱加工生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本加工出成品管內(nèi)外表面光潔平整，沒有出現(xiàn)裂紋、折疊、結(jié)疤等缺陷；晶粒細(xì)小，組織致密，碳化物細(xì)小且彌散均勻，內(nèi)外壁脫碳層厚度都小于0.5mm，符合GB/T18254－2002標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)彎曲、壓扁試驗，沒有出現(xiàn)裂紋，符合GB/T246標(biāo)準(zhǔn)的軸承鋼管。
【專利說明】-種軸承鋼管的熱加工生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼管的生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種軸承鋼管的熱加工生產(chǎn)工 藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，公知的軸承鋼管一般采用實心圓棒鍛坯或軋坯，加熱到116(T1180°C，經(jīng)穿 孔生產(chǎn)為熱軋管；或者熱軋管球化退火后，再經(jīng)冷軋、冷拔工藝生產(chǎn)出規(guī)格較小且精度更高 的冷乳、冷拔管。實心鑄造坯在斜乳穿孔時，毛管內(nèi)表面金屬變形劇烈，若其內(nèi)部組織不好， 則容易產(chǎn)生裂紋、內(nèi)折等缺陷。采用鍛坯、乳坯可以改善鑄坯內(nèi)部組織，提高塑性，消除穿孔 時內(nèi)表面的缺陷，但是無疑又增大了生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是在于提供一種軸承鋼管的熱加工生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本加工出 成品管內(nèi)外表面光潔平整，沒有出現(xiàn)裂紋、折疊、結(jié)疤等缺陷；晶粒細(xì)小，組織致密，碳化物 細(xì)小且彌散均勻，內(nèi)外壁脫碳層厚度都小于〇· 5mm，符合GB/T18254 - 2002標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)彎 曲、壓扁試驗，沒有出現(xiàn)裂紋，符合GB/T246標(biāo)準(zhǔn)的軸承鋼管。
[0004] 本發(fā)明為完成上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案： a、 離心坯的制備：離心鑄造流程為合金熔煉一管模加熱一涂料管模一上擋板一鋼液澆 注一管模冷卻一拆擋板一拔管一清渣一加工，離心坯料的制備過程及要點：其中用火焰從 外壁加熱管模，預(yù)熱至20(Γ260?，在管模內(nèi)表面噴涂液態(tài)涂料，涂料厚度1. 8~2. 2ram，提高 管模的旋轉(zhuǎn)速度至75(T800r/min，澆注合金液，澆注溫度153(Tl560°C，且在整個澆注過程 中，保證型腔內(nèi)時刻充滿保護(hù)氣體； b、 斜乳工藝：空心坯加熱時間系數(shù)為〇. 4~0. 6min/mm，加熱溫度為1130~1160°C，頂頭 前壓下率在5%左右，減小一次咬入到坯料接觸頂頭的距離，同時，采用1. 06~1. 08mm小橢圓 度，12°送進(jìn)角，減少管坯在變形區(qū)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，限制金屬的橫向?qū)捳梗档凸芘髦行膮^(qū)的 橫向拉應(yīng)力，增大軸向延伸，使毛管承受的交變應(yīng)力大大減小，采用軋制速度為0. 2~0. 3m/ s ； C、熱乳正火態(tài)的組織及硬度：GCrl5無縫鋼管的終軋溫度為79(T840°C ; d、 球化退火工藝：球化退火工藝加熱到79(T810°C，保溫4~5h，然后關(guān)閉爐子，隨爐冷 卻到500 °C左右，出爐空冷； e、 淬火回火工藝：淬火工藝加熱到830?840°C，保溫40min，油淬，淬火組織為馬氏體+ 顆粒狀碳化物+殘留奧氏體，低溫回火工藝加熱到165~175°C，保溫:T4h，出爐空冷。
[0005] 由上可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，有如下有益效果：降低了生 產(chǎn)成本、加工出成品管內(nèi)外表面光潔平整、無裂紋、折疊、結(jié)疤缺陷，晶粒細(xì)小、組織致密、碳 化物細(xì)小且彌散均勻，內(nèi)外壁脫碳層厚度都小于0. 5mm，經(jīng)彎曲、壓扁試驗，沒有出現(xiàn)裂紋的 軸承鋼管。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是離心澆注過程示意圖；圖中：1、接保護(hù)氣體，2、中間包，3、澆注端擋板，4、管 模，5、非澆注端擋板， 6、保護(hù)氣體。

【具體實施方式】
[0007] 離心坯的制備：離心鑄造流程為合金熔煉一管模加熱-涂料管模一上擋板一鋼液 澆注一管模冷卻一拆擋板一拔管一清渣一加工。離心坯料的制備過程及要點：①起動離心 機(jī)，使管模旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。②用火焰從外壁加熱管模，預(yù)熱至20(T26(TC。③在管模內(nèi)表面噴 涂液態(tài)涂料，涂料厚度1.8~2. 2mm。④繼續(xù)對管模加熱，促使涂料中的水分完全蒸發(fā)。⑤ 用擋板將管模兩端堵住，形成封閉的環(huán)形型腔。⑥提高管模的旋轉(zhuǎn)速度至750?800r/min。 ⑦將氬氣吹入管模，清除里面存在的空氣，減小氧化、氣孔傾向。⑧澆注合金液，澆注溫度 153(Γ?5 6〇?，且在整個澆注過程中，保證型腔內(nèi)時刻充滿保護(hù)氣體^⑨澆注完成后，待鋼液 均勻鋪開，打開冷卻水裝置，促使鋼液快速凝固，形成離心坯，離心澆注過程如圖1所示。鋼 液全部凝固后停止冷卻，并關(guān)閉離心裝置。將管模兩端的擋板打開，將管坯從管模內(nèi)推出， 去除管坯內(nèi)表面的渣層，球化退火后，對管坯內(nèi)外表面進(jìn)行加工，以去除內(nèi)外表面的鑄造缺 陷，制備成乳制所需管坯。
[0008] 斜乳工藝：采用離心澆注工藝生產(chǎn)出的空心管坯，內(nèi)部組織致密，性能超過一般的 空心鑄造管坯，可根據(jù)離心鑄造空心坯的特點，設(shè)定適當(dāng)?shù)墓に嚪桨高M(jìn)行生產(chǎn)。變形方案 采用兩次穿乳定徑流程，第一次穿乳定徑采用較小的變形比，用于改善離心坯鑄態(tài)組織，提 高塑性。第二次穿軋定徑采用大的變形比，用于生產(chǎn)出合格的成品管?？招呐鞔┛讜r不存 在二次咬入的阻力，合適的壓下量不易發(fā)生前卡現(xiàn)象。頂頭位置可以取大些，頂頭前壓下 率在5%左右，減小一次咬入到坯料接觸頂頭的距離。同時，采用1.06?1.08mm小橢圓度， 12°送進(jìn)角，減少管坯在變形區(qū)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，限制金屬的橫向?qū)捳?，降低管坯中心區(qū)的橫向 拉應(yīng)力，增大軸向延伸，使毛管承受的交變應(yīng)力大大減小，并且采用較小的乳制速度，一般 為0. 2~0· 3m/s，保證金屬在孔型內(nèi)流動的均勻性，杜絕了毛管內(nèi)壁產(chǎn)生裂紋、內(nèi)折缺陷。生 產(chǎn)過程中，必須確保工模具的表面質(zhì)量，隨時檢查，加強(qiáng)潤滑，確保鋼管表面不會因工模具 粘鋼或凸起導(dǎo)致管子表面劃傷、凹坑等缺陷。定徑機(jī)前開高壓水除鱗，壓力為Η?15MPa，消 除外壁的氧化皮、麻點。定徑機(jī)各機(jī)架變形量分配要均勻，起始機(jī)架減徑率要小些，工作機(jī) 架減徑率最大，均整機(jī)架減徑率從最大值逐漸變小。各機(jī)架間的張力系數(shù)也要合理分配，伴 隨機(jī)架減徑量特點，從小變大，再從最大變最小，與機(jī)架減徑率變形節(jié)奏類似，確保金屬軸 向流動和橫向流動的均勻穩(wěn)定，預(yù)防壁厚不均。采用小的變形比，離心鑄造坯料經(jīng)過第一次 穿、乳、定后，原始組織狀態(tài)得到改善，晶粒破碎，組織致密性提高，穿軋塑性得到大大改善， 隨后進(jìn)行第二次穿軋定徑工序。
[0009]熱乳正火態(tài)的組織及硬度：GCrl5無縫鋼管的終軋溫度為790?84(TC。乳制冷卻過 程中，二次滲碳體沿著奧氏體晶界首先析出，碳化物呈細(xì)小彌散分布的網(wǎng)狀，隨后奧氏體轉(zhuǎn) 變?yōu)闈B碳體和鐵素體片層相間的細(xì)小珠光體。終乳溫度越低，網(wǎng)狀碳化物被打碎，變形的奧 氏體晶粒來不及再結(jié)晶，晶粒越細(xì)小，碳化物分布越彌散細(xì)小,乳后空冷組織為細(xì)小的珠光 體+滲碳體+細(xì)小網(wǎng)狀碳化物。組織決定性能，細(xì)小的珠光體導(dǎo)致熱乳空冷態(tài)軸承鋼具有 較高的硬度，較大的脆性，矯直時管子產(chǎn)生脆性斷裂，硬度值如表i所示。s i熱乳態(tài)鋼管 硬度（HRC)

【權(quán)利要求】
1. 一種軸承鋼管的熱加工生產(chǎn)工藝，其特征為采用如下技術(shù)方案： a、 離心坯的制備：離心鑄造流程為合金熔煉一管模加熱一涂料管模一上擋板一鋼液澆 注一管模冷卻一拆擋板一拔管一清渣一加工，離心坯料的制備過程及要點：其中用火焰從 外壁加熱管模，預(yù)熱至20(T26(rC，在管模內(nèi)表面噴涂液態(tài)涂料，涂料厚度1. 8~2. 2mm，提高 管模的旋轉(zhuǎn)速度至75(T800r/min，澆注合金液，澆注溫度153(Tl560°C，且在整個澆注過程 中，保證型腔內(nèi)時刻充滿保護(hù)氣體； b、 斜乳工藝：空心述加熱時間系數(shù)為0. 4~0. 6min/mm，加熱溫度為1130~1160°C，頂頭 前壓下率在5%左右，減小一次咬入到坯料接觸頂頭的距離，同時，采用1. 06~1. 08mm小橢圓 度，12°送進(jìn)角，減少管坯在變形區(qū)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，限制金屬的橫向?qū)捳?，降低管坯中心區(qū)的 橫向拉應(yīng)力，增大軸向延伸，使毛管承受的交變應(yīng)力大大減小，采用軋制速度為0. 2~0. 3m/ s ； c、 熱軋正火態(tài)的組織及硬度：GCrl5無縫鋼管的終軋溫度為79(T840°C ; d、 球化退火工藝：球化退火工藝加熱到79(T810°C，保溫4~5h，然后關(guān)閉爐子，隨爐冷 卻到500°C左右，出爐空冷； e、 淬火回火工藝：淬火工藝加熱到83(T840°C，保溫40min，油淬，淬火組織為馬氏體+ 顆粒狀碳化物+殘留奧氏體，低溫回火工藝加熱到165~175°C，保溫:T4h，出爐空冷。
【文檔編號】C21D8/10GK104232869SQ201310094799
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月25日
【發(fā)明者】曹志華 申請人:洛陽洛北重工機(jī)械有限公司