一种降低轴承钢碳化物偏析的方法与流程

本发明涉及一种金属热处理方法，具体涉及一种降低轴承钢碳化物偏析的方法。

背景技术：

高端轴承一直是中国轴承行业的软肋，绝大部分依靠进口，因此，对轴承钢冶金质量的提升以及实现高品质轴承钢国产化迫在眉睫。提升轴承钢质量就一定要提高其纯净度和钢中碳化物的均匀化程度，随着冶炼方式和生产工艺的不断改进，国内高品质轴承钢纯净度控制水平已经接近国外发达国家水平，然而钢中碳化物均匀性一直以来都是轴承钢控制的难题，成为制约轴承钢质量的主要因素。目前轴承钢生产受多种因素影响，轴承钢退火状态钢材带状碳化物严重，级别较高，控制不稳定，不能满足国家标准要求，因此严重影响高品质轴承钢的开发。

技术实现要素：

本发明提供一种降低轴承钢碳化物偏析的方法,能够使轴承钢消除带状碳化物或降低带状碳化物级别，并能持续稳定的控制带状碳化物，使其很好地满足轴承钢中国国家标准要求。

本发明的技术方案如下：一种降低轴承钢碳化物偏析的方法，对轴承钢进行退火热处理，热处理工艺包括预热段、加热二段、加热一段和均热段，其工艺参数为：预热段加热温度小于650℃，加热时间为53～74min；加热二段加热温度为860±40℃，加热时间为88～123min；加热一段加热温度为1190±10℃，加热时间为142～179min；均热段保温温度为1190±10℃，保温时间为97～124min。

本发明的有益效果为：采用本发明工艺方法制造的轴承钢,使铸坯在高温段下进行充分的均热扩散，使得基体中的碳元素等偏析大大减轻，以消除碳化物液析，能够消除或降低带状碳化物级别，并能持续稳定的得到控制带状碳化物，使其很好地满足中国国家标准要求。能够将轴承钢退火带状碳化物级别降低到2.5级以下时，合格率在90％以上；降低到2.0级以下时，合格率在80％以上。同时避免钢材在高温段长时间加热发生过热、过烧以及烧断现象。在后续轧制和冷却的过程中，由于此时圆钢的偏析较小，碳化物网状的析出也相对比较分散，不会出现碳化物网状的大量聚集的现象，同时达到了降低碳化物网状级别的目的，实现高品质轴承钢开发。

附图说明

图1为轴承钢带状碳化物级别3.0级的金相组织图；

图2为轴承钢带状碳化物级别2.5级的金相组织图；

图3为轴承钢带状碳化物级别2.0级的金相组织图；

图4为轴承钢液析2.0级的金相组织图；

图5为轴承钢无液析的金相组织图。

具体实施方式

一种降低轴承钢碳化物偏析的方法，对轴承钢进行退火热处理，热处理工艺包括预热段、加热二段、加热一段和均热段，其工艺参数为：预热段加热温度小于650℃，加热时间为60min；加热二段加热温度为860℃，加热时间为100min；加热一段加热温度为1190℃，加热时间为150min；均热段保温温度为1190℃，保温时间为100min；在1180℃出炉。

按原加热工艺执行后，试样退火状态下带状碳化物级别为3.0以上，其金相组织如附图1所示；试样退火状态下带状碳化物级别≤2.0级，合格率为15％；带状碳化物级别≤2.5级，合格率为30％；不能满足中国国家标准要求。

按本发明的加热工艺执行后，试样退火状态下带状碳化物级别≤2.0级，合格率为80％，其金相组织如附图2所示；试样退火状态下带状碳化物级别≤2.5级，合格率为90％，其金相组织如附图3所示。有效的降低或消除了轴承钢退火后的带状碳化物，满足中国国家标准要求。

按原加热工艺执行时有1％的概率出现液析，如附图4所示为2.0级液析。按本发明的加热工艺执行后，不存在碳化物液析现象，即“0”液析，如附图5所示为0级液析。