CN102912092A - 一种42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的锻后余热等温正火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热处理工艺技术领域，提出一种42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的锻后余热等温正火工艺。所述余热等温正火工艺的工艺过程为：将完成锻造加工的高温42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件直接在水和空气中进行快速交替冷却；将42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件冷却到580℃，放入温度为580℃的炉中；当仪表指示温度到580℃时，保温2小时后出炉进行空冷。由于本发明充分地利用了特大型锻件的锻造余热，因此，解决了特大型轴承锻件锻后常规正火生产效率低、生产成本高的问题，缩短了生产周期。采用本发明的锻后余热等温正火工艺处理的锻件经过后续调质处理后，各项力学性能指标均能够满足JB/T6396《大型合金结构钢技术条件》的要求。
Description
技术领域
本发明属于热处理工艺技术领域，尤其涉及的是一种42CrMo钢制特大型轴承（外径在440mm以上）套圈锻件的锻后余热等温正火工艺。
背景技术
目前，42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的热加工工艺流程为：锻造加工→正火处理→调质处理。42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件常规正火处理的工艺为：将锻造后冷却到室温的锻件放进炉中，随炉升温到钢的正火温度（850℃—900℃），并保温一段时间，然后在空气中冷却的工艺方法，见图1。由于目前42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件采用的常规正火处理需要将零件重新从室温加热到钢的正火温度（850℃—900℃），因此，常规正火工艺方法的生产效率低、生产成本高。
由于42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的尺寸比较大，在空气中冷却非常缓慢，将会导致锻造后的高温锻件冷却至580℃之前析出对锻件性能有不利影响的先共析铁素体，因此，采用余热等温正火工艺时需要对高温锻件的冷却工艺进行深入地研究。
以42CrMo钢制特大型轴承锻件套圈为例，常规正火处理的工艺为：将锻造后放在空气中冷到室温的锻件，随炉升温至650℃保温2小时，再升至860℃保温6小时，然后出炉空冷，整个正火处理过程共需要20个小时。
发明内容
本发明的目的是提出一种42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的锻后余热等温正火工艺，解决常规正火存在低效率、高成本的问题。
本发明实现上述目的采取的技术方案是：将完成锻造加工的高温42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件直接在水和空气中进行快速交替冷却，冷至580℃时放入温度为580℃的炉中，当仪表指示温度到580℃时，保温2小时后出炉空冷。
2CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的冷却工艺为：第一次水冷12～18秒，空冷17～23秒；第二次水冷12～18秒，空冷22～28秒；第三次水冷5～11秒，空冷22～25秒；每次空冷后，测量轴承套圈锻件的温度，若温度高于580℃，则再进行下次冷却；若第三次冷却后温度仍高于580℃，可重复第三次冷却工艺，直至套圈的温度降至580℃为止。
本发明由于利用了锻造后的余热，只需要将已处于奥氏体化状态的高温锻件在水和空气中快速交替冷却至580℃即可，改变了常规正火的处理方式，整个锻后余热等温正火过程需4小时。比常规正火过程缩短了16个小时，有效地降低了生产成本和提高了生产效率。
采用本发明的锻后余热等温正火工艺处理过的锻件再经过后续调质处理后，各项力学性能指标均能够满足技术要求。
附图说明
图1为锻后常规正火工艺示意。
图2为本发明锻后余热等温正火工艺示意。
具体实施方式
结合给出的实施例，对本发明工艺加以说明，但本发明不局限以下实施例。
实施例1；以42CrMo钢制特大型轴承套圈8787/1716/01的锻后余热等温正火的生产过程为例加以说明。
将完成锻造加工的高温42CrMo钢制轴承套圈锻件直接在水和空气中进行快速交替冷却，交替冷却的时间按表1执行。
表1 每次水和空气交替冷却的时间（单位为秒）
每次空冷后，测量锻件的温度，若温度高于580℃，则按表中工艺再进行下次冷却，若第三次冷却后温度仍高于580℃，可重复第三次冷却工艺，直至套圈的温度降至580℃为止，然后将其放入温度为580℃的炉中，当炉子仪表指示温度到580℃时，保温2小时后出炉空冷。
实施例2； 以42CrMo钢制特大型轴承套圈9787/2135/01的锻后余热等温正火的生产过程为例加以说明。
将完成锻造加工的高温42CrMo钢制轴承锻件直接在水和空气中进行快速交替冷却，交替冷却的时间按表2执行。
表2 每次水和空气交替冷却的时间（单位为秒）
每次空冷后，测量锻件的温度，若温度高于580℃，则按表中工艺再进行下次冷却，若第三次冷却后温度仍高于580℃，可重复第三次冷却工艺，直至套圈的温度降至580℃为止，然后将其放入温度为580℃的炉中，当炉子仪表指示温度到580℃时，保温2小时后出炉空冷。
实施例3；以42CrMo钢制特大型轴承套圈130.45/1800.03/01的锻后余热等温正火的生产过程为例加以说明。
将完成锻造加工的高温42CrMo钢制轴承锻件直接在水和空气中进行快速交替冷却，交替冷却的时间按表3执行。
表3 每次水和空气交替冷却的时间（单位为秒）
每次空冷后，测量锻件的温度，若温度高于580℃，则按表中工艺再进行下次冷却，若第三次冷却后温度仍高于580℃，可重复第三次冷却工艺，直至套圈的温度降至580℃为止，然后将其放入温度为580℃的炉中，当炉子仪表指示温度到580℃时，保温2小时后出炉空冷。
按照上述锻后余热等温正火工艺处理后的套圈，再经过后续调质处理后，锻件的各项力学性能均能达到技术要求，其结果见表4。
表4 锻后余热等温正火+调质处理后力学性能检测结果
注：JB/T6396《大型合金结构钢技术条件》。
Claims (2)
1.一种42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的锻后余热等温正火工艺，其特征在于：所述余热等温正火工艺的工艺过程为：
1）、将完成锻造加工的高温42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件直接在水和空气中进行快速交替冷却；
2）、将42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件冷却到580℃，放入温度为580℃的炉中；当仪表指示温度到580℃时，保温2小时后出炉进行空冷。
2.按照权利要求1所述的一种42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件的锻后余热等温正火工艺，其特征在于：所述42CrMo钢制特大型轴承套圈锻件进行快速交替冷却的工艺过程为：第一次水冷12～18秒，空冷17～23秒；第二次水冷12～18秒，空冷22～28秒；第三次水冷5～11秒，空冷22～25秒；每次空冷后，测量轴承套圈锻件的温度，若温度高于580℃，则再进行下次冷却；若第三次冷却后温度仍高于580℃，可重复第三次冷却工艺，直至套圈的温度降至580℃为止。
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