一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，涉及退火技术领域，旨在解决现有技术中退火工艺耗时长的问题，所述锻造工艺包括以下步骤：A1、中频加热；A2、镦粗；A3、穿孔平高；A4、扩径；A5、整径；A6、冷却；所述退火工艺包括以下步骤：B1、投料；B2、加热；B3、出料。本发明专利技术根据GCr15钢相变温度，合理调整锻造及退火工艺，设计退火工艺参数，在保证产品质量的同时，缩短退火工艺的耗时，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺
本专利技术涉及退火
，尤其涉及一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺。
技术介绍
在密封座的生产加工中，将GCr15钢锻造形成锻件后，需要对锻件进行车削加工，由于车削加工的难度及成本随着锻件硬度的上升而不断上涨，因此，需要对锻造完毕的、硬度较大的锻件进行退火处理，从而降低硬度、改善材料的塑性和韧性，方便后加工。目前，公开号CN108277326A的中国专利技术专利公开了一种GCr15轴承钢的快速球化退火工艺方法，该方法为热轧后的GCr15轴承钢，进行初始退火处理，随炉冷却至室温；将初始退火处理后的GCr15轴承钢，置于两端贯通式的热处理炉中，加热至800～850℃等温处理0.5～1h后，再进行轧制，将得到轧制后的GCr15轴承钢，再置于两端贯通式的热处理炉中，在800～850℃等温处理0.5～1h，得到等温处理后的GCr15轴承钢，随炉冷却至720～750℃，等温0.5～2h后，在随炉冷却至550～650℃，空冷至室温，得到在线快速球化退火的GCr15轴承钢。虽然该专利技术通过控制先共析碳化物的尺寸，为共析转变过程中的渗碳体的析出提供更多的形核位置，从而有效的缩短了球化退火所需时间，但是，文中未披露加热至800-850℃所需时间、炉冷至720-750℃所需时间、炉冷至550-650℃所需时间和空冷至室温所需时间，而根据实际生产经验，上述步骤用时为6-8小时，再综合披露出的耗时，退火工艺时长为10-12小时。现有的GCr15密封座退火工艺与上述轴承钢退火工艺类似，加热、保温温度高，加热、保温时间长，以致后续的冷却时间同步增长，因而，随着密封座产量的持续增长，耗时较长的退火工艺导致现有的退火炉难以适应产量的增长，亟需对现有密封座的退火工艺进行改进，以满足生产需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，其具有退火工艺耗时少、生产效率高的优点。为实现上述技术目的，本专利技术提供的一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，所述锻造工艺包括以下步骤：A1：中频加热，将GCr15钢毛坯放至中频感应炉中进行加热，加热至1050-1150℃；A2：镦粗，将A1所得坯料放至压力机上镦粗、挤压成型，控制镦粗温度≥1000℃；A3：穿孔平高，将A2所得坯料穿孔形成环状结构，并平整高度；A4：扩径，将A3所得坯料放至扩孔机上辗扩成型，扩径完成温度为800-900℃；A5：整径，将A4所得坯料放至压力机上进行整径，确定尺寸；A6：冷却，使用均匀雾滴进行冷却，即得到锻件；所述退火工艺包括以下步骤：B1：投料，设定控制参数，并将A6所得锻件投入退火炉；B2：加热，启动退火炉，对锻件进行加热处理，加热温度为750-830℃；B3：出料，待锻件炉冷至设定温度后出料空冷，即得到待车削件。采用上述技术方案，由于该密封座应用于铁路轴承，因此，该密封座的热处理质量仅有硬度要求，而无组织要求，因此，在满足产品质量的前提下，通过与其匹配的锻造退火工艺加工密封座，选择750-830℃的加热、保温温度处理锻件，而在保证密封座热处理质量不受影响的前提下，较低的退火温度不仅能够减少加热时间，还能缩短加热后的冷却时间，从而大幅度减少退火工艺耗时，进而提高产量，满足生产需求。在一些实施方式中，所述GCr15钢含有的元素及各个元素的质量百分比为：C为0.95%-1.05%，Cr为1.50%-1.65%，Si为0.15%-0.35%，Mn为0.3%-0.4%，Ni≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Cu≤0.25%，Ti为0.003%，Mo为0.05-0.07%，Al为0.03%-0.04%，余量为Fe和不可避免杂质。采用上述技术方案，通过选取上述各元素含量百分比的GCr15钢作为原料，不仅具有优异的加工性能，锻造后还具有优异的组织结构，从而使得快速退火后的锻件能够满足产品性能要求。在一些实施方式中，所述A6中，所述锻件的金相结构中珠光体呈片状设置，且片间距为100-200nm，所述锻件的金相结构中碳化物呈网状设置，且其厚度小于1.5um。采用上述技术方案，退火的目的不仅是为了降低硬度便于切削加工，还是为了获得细粒状珠光体组织，为淬火作组织准备；同时，在球化退火加热过程中更易熔断的细片状珠光体及薄片状网状碳化物配合加工温度的选择，即使温度低于常规退火温度、时间短于常规退火工艺耗时，仍能保证产品质量，同时，其能降低能耗，减少耗时、增大产量；另外，片间距越细的片状珠光体，Fe3C片层更细，在熔断后形成的核点越多、越均匀，以使在后续冷却的球化过程中，通过适当加快冷却速度和缩短球化时间，控制形成的球化组织中的碳化物颗粒更均匀、细小，有利于提高轴承的耐磨性和接触疲劳性能。在一些实施方式中，所述B1中，所述退火炉为GKT-90型辊底式保护气氛真空换气气电复合加热等温球化退火炉。采用上述技术方案，采用GKT-90型辊底式保护气氛真空换气气电复合加热等温球化退火炉进行退火作业，退火质量优于JB/T1225-2014等标准要求，退火得到的待车削件组织细小、均匀分布，实现了球化退火的高效、优质生产。在一些实施方式中，所述B2中，所述锻件加热至785-830℃并保温处理后，炉冷至725℃并保温，再炉冷至590-610℃后出炉空冷。采用上述技术方案，采用等温球化退火工艺进行锻件退火作业，根据GCr15钢的相变温度选择较低的奥氏体化温度和较高的等温转变温度，使钢中的碳化物球化，得到在铁素体机体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物，降低硬度，改善车削性能。在一些实施方式中，所述锻件加热至780-830℃并保温100min，炉冷至725℃并保温100-150min。采用上述技术方案，通过等温球化退火工艺和较低的加热温度、等温温度的选择，使得加热过程和等温过程所需的时间减少，进而缩短整个退火工艺所需时间，提高生产效率。在一些实施方式中，所述B2中，所述锻件加热至750-770℃后，炉冷至550-610℃出炉空冷。采用上述技术方案，采用普通球化退火工艺，选择较低的加热温度，既能保证片状珠光体消失，又能保留一部分未完全溶于奥氏体的碳化物，形成球化组织，而由于锻件中的珠光体细薄、碳化物细小且分散，因此，其球化时间较短，从而进一步缩短整个退火工艺的耗时，提高生产效率。在一些实施方式中，所述锻件加热时间为220-260min，再行炉冷。采用上述技术方案，减少普通球化退火工艺耗时，在降低温度的同时，配合缩短的球化时间，进一步降低耗时，提高效率。综上所述，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1.根据GCr15钢相变温度，合理调整锻造及退火工艺，设计适当参数，在保证产品质量的同时，缩短退火工艺的时间，提高生产效率。附图说明图1为本专利技术一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺实施2所得锻件的锻造态组织图。具体实施方式以下实施例中披露的密封座的尺寸为：内环168mm、外环180mm，高度31mm，而以下实施例不仅限于用于该密封座，还适用于其他尺寸的、类似锻造组织的锻件。而所用GCr15钢的相变温度如表1所示：表1实施例1：一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，其中，锻造工艺包括以下步骤：A101：选材，选取G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，其特征在于，所述锻造工艺包括以下步骤：A1：中频加热，将GCr15钢毛坯放至中频感应炉中进行加热，加热至1050‑1150℃；A2：镦粗，将A1所得坯料放至压力机上镦粗、挤压成型，控制镦粗温度≥1000℃；A3：穿孔平高，将A2所得坯料穿孔形成环状结构，并平整高度；A4：扩径，将A3所得坯料放至扩孔机上辗扩成型，扩径完成温度为800‑900℃；A5：整径，将A4所得坯料放至压力机上进行整径，确定尺寸；A6：冷却，使用均匀雾滴进行冷却，即得到锻件；所述退火工艺包括以下步骤：B1：投料，设定控制参数，并将A6所得锻件投入退火炉；B2：加热，启动退火炉，对锻件进行加热处理，加热温度为750‑830℃；B3：出料，待锻件炉冷至设定温度后出料空冷，即得到待车削件。

【技术特征摘要】
1.一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，其特征在于，所述锻造工艺包括以下步骤：A1：中频加热，将GCr15钢毛坯放至中频感应炉中进行加热，加热至1050-1150℃；A2：镦粗，将A1所得坯料放至压力机上镦粗、挤压成型，控制镦粗温度≥1000℃；A3：穿孔平高，将A2所得坯料穿孔形成环状结构，并平整高度；A4：扩径，将A3所得坯料放至扩孔机上辗扩成型，扩径完成温度为800-900℃；A5：整径，将A4所得坯料放至压力机上进行整径，确定尺寸；A6：冷却，使用均匀雾滴进行冷却，即得到锻件；所述退火工艺包括以下步骤：B1：投料，设定控制参数，并将A6所得锻件投入退火炉；B2：加热，启动退火炉，对锻件进行加热处理，加热温度为750-830℃；B3：出料，待锻件炉冷至设定温度后出料空冷，即得到待车削件。2.根据权利要求1所述的一种铁路轴承用密封座的锻造及快速退火工艺，其特征在于，所述GCr15钢含有的元素及各个元素的质量百分比为：C为0.95%-1.05%，Cr为1.50%-1.65%，Si为0.15%-0.35%，Mn为0.3%-0.4%，Ni≤0.25%，S≤0.02%，P≤0.02%，Cu≤0.25%，Ti为0.003%，Mo为0.05-0.07%，Al为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨群浩，邹勇，李力新，张果，徐旭，
申请(专利权)人：成都天马铁路轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51