軸承鋼按正常的工藝鍛造后,鍛件的金相組織是細(xì)片狀珠光體,硬度很高,難于切削加工,需進(jìn)行球化退火,降低硬度,改善切削加工性能;同時(shí)還要求獲得均勻的細(xì)粒狀珠光體,為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。所以軸承鋼鍛件應(yīng)采用一般球化退火,或采用等溫球化退火。兩者相比,等溫球化退火使奧氏體在等溫溫度下轉(zhuǎn)變,所得到的金相組織,碳化物顆粒大小比較一致,分布均勻性好,而且等溫球化退火周期短,可節(jié)能和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
當(dāng)鍛造溫度過(guò)高,鍛后冷卻太慢,形成了粗大網(wǎng)狀碳化物,退火無(wú)法消除,應(yīng)采用快速球化退火。就是對(duì)軸承鋼鍛件先正火處理,消除較細(xì)的網(wǎng)狀碳化物或減少粗大網(wǎng)狀碳化物和改善鍛造組織,然后再進(jìn)行軟化退火。
快速球化退火其正火工藝主要根據(jù)鍛件材料和鍛件的組織狀況來(lái)確定。當(dāng)鍛件組織為粗大網(wǎng)狀碳化物時(shí),正火溫度應(yīng)高些,GCr15鋼鍛件采用930~950℃正火,GCr15SiMn 鋼件采用890~920℃正火;當(dāng)鍛后的組織為較細(xì)網(wǎng)狀碳化物或大片狀珠光體時(shí),為消除該種組織,改善晶粒度,正火溫度應(yīng)低些,GCr15鋼鍛件采用900~920℃,GCr15SiMn采用 870~890℃。正火溫度過(guò)高,冷卻過(guò)程更易析出網(wǎng)狀碳化物,需更快冷卻。正火后應(yīng)立即進(jìn)行球化退火,其退火溫度比正常球化退火低10~20℃。
一般球化退火保溫時(shí)間:正常生產(chǎn)的保溫時(shí)間為3~6h;在大量生產(chǎn)時(shí),考慮到加熱設(shè)備的溫度均勻性、工件的大小、裝爐方法、裝爐量以及退火前原始組織的不均勻性等的影響,常采用較長(zhǎng)的保溫時(shí)間。
一般球化退火保溫后的冷卻速度:為獲得好的退火組織,冷速需控制在10~30℃/h范圍內(nèi),冷到600~650℃以后可出爐空冷。