大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝，由淬火、回火、檢測(cè)三步驟構(gòu)成；淬火加熱采用分段控制保護(hù)氣流量；利用風(fēng)電鋼球尺寸較大，使其在加工過(guò)程中加工余量大的特性，充分利用Na2CO3溶液在高溫冷速比油快的特點(diǎn)，在不超過(guò)加工余量深度的貧/脫碳層基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了熱處理壓碎值的大幅提高，脫/貧碳層深度通過(guò)控制保護(hù)氣流量大小和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測(cè)試，￠40.0000mm以上的高壓碎風(fēng)電球，壓碎一次合格率達(dá)到100%。通過(guò)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，熱處理調(diào)整后的成品壓碎均值和散差較調(diào)整前分別提高15%和33%，鋼球熱處理指標(biāo)完全滿足風(fēng)電設(shè)備要求。
【專利說(shuō)明】大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼球熱處理工藝，特別涉及一種心部硬度符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，且批散差小的大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著全球性風(fēng)電行業(yè)的興起，風(fēng)電軸承得到了飛速發(fā)展，作為風(fēng)電軸承承載件，鋼球質(zhì)量越來(lái)越得到風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的關(guān)注和重視。眾所周之，在材料質(zhì)量得到保證的前提下，熱處理對(duì)鋼球硬度、金相、壓碎等壽命指標(biāo)起著決定作用。由于國(guó)內(nèi)行業(yè)與國(guó)外風(fēng)電行業(yè)控制目標(biāo)有些差異，國(guó)外主要以控制心部硬度為主，而國(guó)內(nèi)客戶大都以高壓碎為主。由于熱處理壓碎很難保證國(guó)標(biāo)的要求，且批散差大，因此在同步比較的基礎(chǔ)上，研發(fā)對(duì)高合格率的高壓碎鋼球熱處理工藝勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種心部硬度符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，且批散差小的大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝，由淬火、回火、檢測(cè)三步驟構(gòu)成；其創(chuàng)新點(diǎn)在于:所述淬火加熱采用分段控制保護(hù)氣流量，具體的，在鋼球進(jìn)爐之后開(kāi)啟保護(hù)氣排出雜質(zhì)氣體，流量控制在10-15ml/min ;當(dāng)鋼球達(dá)到淬火溫度后關(guān)閉保護(hù)氣，并保溫一段時(shí)間，保溫時(shí)間58-92min，淬火溫度為830-850°C ;所述淬火介質(zhì)Na2C03溶液，濃度控制在6_7% ;所述回火階段，回火溫度為200-210°C，保溫時(shí)間為300-320分鐘。
[0005]進(jìn)一步的，所述保 護(hù)器為甲醇裂解氣。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:利用風(fēng)電鋼球尺寸較大，使其在加工過(guò)程中加工余量大的特性，充分利用Na2C03溶液在高溫冷速比油快的特點(diǎn)，在不超過(guò)加工余量深度的貧/脫碳層基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了熱處理壓碎值的大幅提高，脫/貧碳層深度通過(guò)控制保護(hù)氣流量大小和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測(cè)試，C 40.0OOOmm以上的高壓碎風(fēng)電球，壓碎一次合格率達(dá)到100%。通過(guò)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，熱處理調(diào)整后的成品壓碎均值和散差較調(diào)整前分別提高15%和33%，鋼球熱處理指標(biāo)完全滿足風(fēng)電設(shè)備要求。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先，調(diào)試風(fēng)電鋼球熱處理設(shè)備，控制好淬火溫度，回火溫度和保護(hù)氣流量和淬火劑濃度，保證各類參量處于受控狀態(tài)，為風(fēng)電鋼球淬火作準(zhǔn)備:設(shè)定時(shí)，鋼球淬火溫度830-850°C，回火溫度 200-210°C，Na2C03 溶液濃度 6_7%。
[0008]具體的:0 40mm規(guī)格的風(fēng)電鋼球，保證淬火溫度830-840 °C (溫控表設(shè)置于835 0C )、回火溫度 200-205 °C、Na2C03 溶液濃度 6-7% ；
Φ 50.8mm規(guī)格的風(fēng)電鋼球，保證淬火溫度835_845°C (溫控表設(shè)置于840°C)、回火溫度 205-210°C、Na2C03 溶液濃度 6-7% ；
Φ 60 mm規(guī)格的風(fēng)電鋼球，保證淬火溫度840-850°C (溫控表設(shè)置于845°C )、回火溫度205-210 0C、Na2C03 溶液濃度 6-7% ；
然后，將風(fēng)電鋼球置于風(fēng)電鋼球熱處理設(shè)備中淬火加熱，風(fēng)電鋼球的重量約80-90kG，在鋼球加入熱處理設(shè)備中后開(kāi)啟保護(hù)氣，該保護(hù)氣采用甲醇裂解氣，控制流量為10-15ml/min,當(dāng)鋼球達(dá)到設(shè)定的淬火溫度后，再關(guān)閉保護(hù)氣，此過(guò)程中，保護(hù)氣大約持續(xù)通入20分鐘，關(guān)閉保護(hù)氣并保溫一段時(shí)間，保溫時(shí)間58-92min，出爐淬火。
[0009]其中:Φ 40 mm規(guī)格的風(fēng)電鋼球，保溫時(shí)間為58_62分鐘； Φ 50.8 mm規(guī)格的風(fēng)電鋼球，保溫時(shí)間為73-77分鐘；
Φ 60 mm規(guī)格的風(fēng)電鋼球，保溫時(shí)間為88-92分鐘；
風(fēng)電鋼球出爐淬火時(shí)，讓爐體下傾，讓鋼球自然落入帶有淬火工裝的Na2C03介質(zhì)溶液中淬火，然后與介質(zhì)一起出爐和介質(zhì)一并冷透，該時(shí)間不得少于10分鐘。冷透后的鋼球立即吊出介質(zhì)，準(zhǔn)備回火。
[0010]風(fēng)電鋼球回火:將經(jīng)過(guò)淬火的鋼球放入回火爐內(nèi)，在200-210°C的溫度下進(jìn)行回火，并保溫300-320分鐘后出爐。
[0011]風(fēng)電鋼球淬、回火壓碎指標(biāo)檢測(cè):嚴(yán)格按照J(rèn)B/T1255-2001標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各爐壓碎進(jìn)行檢測(cè)，大于熱處理壓碎指標(biāo)要求，即判為合格，可以流轉(zhuǎn)生產(chǎn)。否則，視為不合格。
[0012]三種規(guī)格參數(shù)的風(fēng)電鋼球工藝試驗(yàn)和論證結(jié)果見(jiàn)下表:
注:留磨量指熱處理表面至成品之間的加工余量，鋼球成品進(jìn)庫(kù)前，不允許有脫、貧碳層，即熱處理控制的最大脫/貧碳層深度必須小于留磨量。鋼球脫/貧碳層深度通過(guò)控制保護(hù)氣流量大小和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。C 40.0000~60.0OOOmm規(guī)格鋼球的單面加工余量控制在
0.35~0.45mm,考慮熱處理組織轉(zhuǎn)變，總加工余量將達(dá)0.40~0.60mm。如果貧/脫碳層最大深度不超過(guò)0.3mm,在壓碎指標(biāo)得到充分保證的同時(shí)，其他指標(biāo)將不會(huì)有任何影響，因此設(shè)定貧/脫碳層最大深度不超過(guò)0.3mm。
[0013]0 40規(guī)格球工藝試驗(yàn)和效果評(píng)價(jià)表
【權(quán)利要求】
1.一種大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝，由淬火、回火、檢測(cè)三步驟構(gòu)成；其特征在于:所述淬火加熱采用分段控制保護(hù)氣流量，具體的，在鋼球進(jìn)爐之后開(kāi)啟保護(hù)氣排出雜質(zhì)氣體，流量控制在10-15ml/min ;當(dāng)鋼球達(dá)到淬火溫度后關(guān)閉保護(hù)氣，并保溫一段時(shí)間，保溫時(shí)間58-92min，淬火溫度為830-850°C ;所述淬火介質(zhì)Na2C03溶液，濃度控制在6-7% ;所述回火階段，回火溫度為200-210°C，保溫時(shí)間為300-320分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理工藝，其特征在于:所述保護(hù)器為甲醇裂解氣。
【文檔編號(hào)】C21D1/60GK103667611SQ201310571050
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】蘇銀建, 袁建明, 沈達(dá)凱, 盧衛(wèi)金, 盧國(guó)杰, 周勇 申請(qǐng)人:江蘇力星通用鋼球股份有限公司