輥棒爐生產(chǎn)線在軸承鋼淬火上的應(yīng)用

軸承是機(jī)械設(shè)備中不可或缺的重要部件，其性能和質(zhì)量直接影響到整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，用于制造軸承部件的軸承鋼作為一種重要的材料，在機(jī)械制造、汽車(chē)工業(yè)、航空航天、能源等許多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，而軸承鋼的性能與質(zhì)量往往取決于其制造過(guò)程中所采用的熱處理工藝。在過(guò)去，軸承鋼通常在網(wǎng)帶爐上進(jìn)行加熱淬火，近年來(lái)，隨著對(duì)產(chǎn)品變形和磕碰傷的要求提高，越來(lái)越多的用戶選擇輥棒式連續(xù)爐生產(chǎn)線進(jìn)行軸承鋼的熱處理。為此，針對(duì)軸承行業(yè)，江蘇豐東熱技術(shù)有限公司近年來(lái)重點(diǎn)推出了輥棒式油淬生產(chǎn)線和輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線。

01　輥棒油淬生產(chǎn)線

1）爐型介紹

典型的油淬線適用于馬氏體淬火。如圖1，連續(xù)式輥棒油淬生產(chǎn)線通常由輥棒式上料臺(tái)、前清洗機(jī)、輥棒式加熱爐、淬火油槽、后清洗機(jī)、輥棒式雙層回火爐、風(fēng)冷卸料臺(tái)組成，是一種適用于大批量連續(xù)生產(chǎn)，自動(dòng)化程度較高的熱處理設(shè)備。油淬線使用可控氣氛保護(hù)，輻射管加熱，爐底使用耐熱鋼輥棒傳動(dòng)，工件隨升降臺(tái)垂直降入油槽淬火。設(shè)備由輥棒傳動(dòng)，平穩(wěn)可靠，熱處理后工件無(wú)氧化、零脫碳、無(wú)磕碰傷、無(wú)混料、無(wú)遺失；輥棒式油淬生產(chǎn)線吞吐量高，適合于大批量、連續(xù)性生產(chǎn)，而且產(chǎn)品轉(zhuǎn)移時(shí)間恒定，周期性進(jìn)出料，處理后工件的質(zhì)量穩(wěn)定，重現(xiàn)性好；生產(chǎn)線無(wú)需使用料盤(pán)料具等工裝材料，節(jié)約大量的工裝費(fèi)用，并且避免了工裝料具加熱而帶來(lái)的熱量損失，節(jié)約了能源；相比于鹽浴淬火，油淬的生產(chǎn)維護(hù)成本也更低。

圖1：輥棒式油淬生產(chǎn)線

2）典型工藝

輥棒式油淬生產(chǎn)線多用來(lái)處理軸承的內(nèi)圈和外圈，產(chǎn)品材質(zhì)為GCr15，采用氮?dú)?丙烷的氣氛，相關(guān)工藝參數(shù)如表1，生產(chǎn)線各位置通入的氣體流量如表2。

表1：輥棒式油淬生產(chǎn)線工藝參數(shù)

表2：輥棒式油淬生產(chǎn)線各位置氣體流量

使用氧探頭測(cè)量出的氧毫伏值控制爐內(nèi)氣氛，氧毫伏值設(shè)定為1100mV，不開(kāi)啟平衡空氣，爐壓維持在20mmAq。

3）處理完成后的產(chǎn)品

經(jīng)保護(hù)氣氛輥棒式油淬生產(chǎn)線處理后的套圈形貌如圖2，產(chǎn)品表面光亮，顏色一致，表面金相組織也未發(fā)現(xiàn)游離態(tài)鐵素體，完全滿足了客戶的技術(shù)要求，產(chǎn)品質(zhì)量得到全球知名軸承廠商的認(rèn)可。

圖2：輥棒式油淬生產(chǎn)線熱處理后的產(chǎn)品

02　輥棒鹽浴生產(chǎn)線

1）爐型介紹

典型的鹽淬線適用于馬氏體分級(jí)淬火、貝氏體淬火或二者兼?zhèn)?。如圖3，保護(hù)氣氛輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線一般由輥棒式上料臺(tái)、前清洗機(jī)、輥棒式加熱爐、鹽浴淬火槽、風(fēng)冷臺(tái)、后清洗機(jī)、雙層回火爐、風(fēng)冷臺(tái)及卸料臺(tái)組成。保護(hù)氣氛輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線主要用于軸承滾動(dòng)體等零件馬氏體淬火回火處理，更適合滾動(dòng)體及較大較厚的套圈。

圖3：輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線

輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線全線采用輥棒式傳動(dòng)，采用垂直升降機(jī)入鹽液淬火，確保工件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程及淬火過(guò)程中無(wú)磕碰、無(wú)混料、無(wú)遺失，淬火時(shí)升降平臺(tái)上下竄動(dòng)，左右擺動(dòng)，頻率可調(diào)，工件淬火冷卻均勻性好，產(chǎn)品質(zhì)量一致性好。

鹽浴作為淬火介質(zhì)的優(yōu)越性在于鹽浴在冷卻過(guò)程中主要靠對(duì)流冷卻，不產(chǎn)生蒸汽膜，且高溫冷速快，低溫冷速慢，這種冷卻特性能夠使材料最大限度地實(shí)現(xiàn)其淬透性，避免屈氏體的產(chǎn)生，又能減少淬火畸變。圖4為不同水分含量硝鹽的冷卻速度曲線圖，可以看到，在一定范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)整鹽浴的含水量，可以調(diào)節(jié)鹽浴的冷卻速度，從而適應(yīng)不同壁厚的工件的淬火要求，增加了工藝的靈活性。淬火后工件顏色均勻一致，為有金屬光澤的淡藍(lán)色，清洗后工件不用拋光噴丸，并且防腐性能好。

圖4：不同水分含量硝鹽的冷卻速度

輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線配備了鹽水分離裝置，鹽、水可循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)了硝鹽零排放。鹽槽、清洗機(jī)階梯加水，能夠自動(dòng)監(jiān)控鹽濃度。鹽槽中的運(yùn)動(dòng)部件全部設(shè)計(jì)為可提升結(jié)構(gòu)，易于維修。

2）典型工藝

保護(hù)氣氛輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線主要用于馬氏體或貝氏體淬火回火處理，更適合滾動(dòng)體及較大較厚的套圈，產(chǎn)品材質(zhì)為GCr15SiMn，采用氮?dú)?丙烷的氣氛，相關(guān)工藝參數(shù)如表3，生產(chǎn)線各位置通入的氣體流量如表4。

表3：輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線工藝參數(shù)

表4：輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線各位置氣體流量

使用氧探頭測(cè)量出的氧毫伏值控制爐內(nèi)氣氛，氧毫伏值設(shè)定為1100mV，不開(kāi)啟平衡空氣，爐壓維持在20mmAq。

3）處理完成后的產(chǎn)品

經(jīng)保護(hù)氣氛輥棒式鹽浴淬火生產(chǎn)線處理后的滾動(dòng)體形貌如圖5，產(chǎn)品表面顏色為均勻一致的有金屬光澤的淡藍(lán)色，表面金相組織也未發(fā)現(xiàn)游離態(tài)鐵素體，滿足了客戶的技術(shù)要求，產(chǎn)品質(zhì)量得到客戶的認(rèn)可。

圖5：輥棒式油淬生產(chǎn)線熱處理后的產(chǎn)品

03　總結(jié)

可控氣氛輥棒爐生產(chǎn)線，具有鮮明的設(shè)備及工藝優(yōu)勢(shì)。可控氣氛油淬輥棒爐生產(chǎn)線和可控氣氛鹽浴淬火輥棒爐生產(chǎn)線各有優(yōu)勢(shì)，并在軸承行業(yè)都已得到成功應(yīng)用。公司輥棒爐生產(chǎn)線將繼續(xù)朝著大批量生產(chǎn)、精密控制、節(jié)能環(huán)保、全自動(dòng)操作等方向發(fā)展。

來(lái)源：江蘇豐東熱技術(shù)有限公司

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