Prevestir de nuevo
Un usuario utiliza un lote de alambrón de acero para rodamientos GCr15-Y de 18 mm de especificación de Nangang, y el medio se recoce en un horno de recocido continuo de fondo cilíndrico. El horno de recocido continuo es un horno de recocido esferoidizante con fondo de rodillo y bloqueo de aire al vacío con protección de nitrógeno.
El flujo del proceso de recocido esferoidal es el siguiente: inspección del material entrante → carga en la mesa de alimentación → entrada a la cámara de vacío frontal (bombeo de aire y llenado de nitrógeno) → entrada a la zona de precalentamiento, zona de calentamiento, zona de preservación de calor, zona de enfriamiento rápido, isotérmica zona, zona de enfriamiento lento y zona de enfriamiento libre desde la cámara de vacío (calentamiento hasta 795 grados, preservación del calor durante 7 h, enfriamiento rápido hasta 720 grados, preservación del calor durante 5 h y enfriamiento hasta 650 grados a 20 grados/h) → entrando al depósito de agua fría → entrando a la cámara de vacío trasera → mesa de descarga.
Después de la inspección de la materia prima → decapado con ácido → saponificación de fósforo → trefilado ligero de una capa de 30 cables → corte y recalcado en frío en una férula en blanco, a simple vista se puede ver que hay grietas en la cara del extremo de la férula, la proporción de grietas está entre 10 % y 15%, la posición de agrietamiento es discontinua y la posición de agrietamiento es perpendicular a la dirección de extensión del rodamiento a lo largo de la dirección radial del alambrón, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1
Los usuarios comentan que el proceso de recocido esferoidizado, trefilado y estampación en frío son normales, y solo la tasa de agrietamiento del anillo de estampación en frío de este lote de alambrón de acero para rodamientos supera el 10%, lo que tiene una gran relación con el alambrón original.
Proceso de producción de alambrón: granallado en blanco Tratamiento de pulido por puntos → calentamiento en horno de viga móvil (sección de precalentamiento 700~750 grados, sección de calentamiento 1 930~960 grados, sección de calentamiento 2 1130~1160 grados, sección de remojo 1200~ 1240 grados, sección de calentamiento 2 y sección de remojo tiempo de sección de alta temperatura 60 ~ 100 min.) → desincrustación con agua a alta presión → laminado en bruto → laminado intermedio → laminado de preacabado → enfriamiento por agua en la zona 1 → laminado de acabado → enfriamiento por agua en la zona 2 → reducción de tamaño → refrigeración por agua en la zona 3 → trefilado → refrigeración por aire en Stelmo → bobinado → acabado → empacado → pesaje → almacenamiento.
1 Análisis de muestra de férula agrietada
Se toman al azar cuatro muestras de las férulas agrietadas, dos de las cuales se usan para inspección de alto y bajo aumento y análisis de dureza, y las otras dos férulas se usan para inspección de falta de homogeneidad de carburo y fractura y análisis de tamaño de grano.
1.1 Inspección macroscópica
Se selecciona al azar una muestra de agrietamiento de la férula y se observa bajo el microscopio estereoscópico. La morfología macroscópica del agrietamiento de la férula se muestra en la Figura 2.
Figura 2
1.2 Inspección macroscópica
Una de las férulas se grabó en ácido clorhídrico caliente (concentración del 31 %, temperatura de 70 a 80 grados) durante 8 a 10 minutos y luego se sacó. El examen macroscópico mostró que había múltiples grietas en ambos lados de la férula, como se muestra en la Fig. 3a en el frente y en la Fig. 3b en la parte posterior.
figura 3
Muele 2~3 mm de un extremo de la otra muestra de férula, corta una parte a lo largo de la sección longitudinal y sácala después de grabarla en ácido clorhídrico caliente (concentración 31%, temperatura 70~80 grados) durante 8~ 10 minutos. Según la norma nacional GBT18254, la porosidad central y la porosidad general se evalúan como Grado 1.0 y no se encuentran defectos de contracción. La apariencia se muestra en la Figura 4. Por lo tanto, el agrietamiento del extremo de la férula no tiene nada que ver con la macroestructura de la materia prima.
Figura 4
1.3 Inspección macroscópica
1.3.1 Inspección del estado recocido de grietas en la férula
Después de tomar muestras de las dos grietas en el lado derecho de la cara del extremo en la Fig. 2 y moler, observe la sección longitudinal bajo el microscopio y no se encuentran inclusiones ni óxidos dentro y alrededor de la grieta agrietada. Obsérvese que después de la corrosión, la microestructura de ambos lados de la grieta es consistente con la de la matriz, que es perlita esferoidal distribuida sobre la matriz de ferrita, y no se encuentra descarburación en el borde de la muestra y la grieta, como se muestra en la Fig. 5, la microestructura de ambos lados de la grieta en la sección transversal es consistente con la de la matriz, que es perlita esferoidal distribuida sobre la matriz de ferrita, como se muestra en la Figura 5.
Figura 5
1.3.2 Inspección de carburo desigual
Después de templar y revenir una férula, se examina bajo el microscopio la falta de uniformidad del carburo en la sección longitudinal. Se encuentra que la morfología con bandas y reticulada es como se muestra en la Figura 6. Según la norma nacional GB/T18254, la férula está clasificada como con bandas y reticulada 1,5 y no se encuentra precipitación de carburo, lo que cumple con los requisitos de la norma nacional. . Por lo tanto, el agrietamiento del extremo del casquillo no tiene nada que ver con la uniformidad del carburo en la materia prima.
Figura 6
1.4 Prueba de dureza Brinell de la virola
La prueba de dureza Brinell se llevó a cabo aleatoriamente a lo largo de la dirección del anillo del casquillo. La dureza fue relativamente uniforme, con una dureza promedio de 290,8 HB. No se encontraron puntos altos o bajos obvios. Los datos de la prueba se muestran en la Tabla 1.
1.5 Inspección de fractura de férula
Después del tratamiento de enfriamiento, se rompe una férula de una vez. La estructura de fractura en sección longitudinal de la férula se examina mediante microscopio estereoscópico. Hay muchas superficies brillantes en la superficie de la macrofractura. Cada superficie brillante es una interfaz de grano. El camino de la fractura se extiende a lo largo del límite del grano en diferentes direcciones, lo cual es una fractura frágil intergranular típica. La morfología se muestra en la Figura 7.
Según el principio de consumo mínimo de energía de fractura, la ruta de propagación de la grieta siempre se extiende a lo largo de la superficie con la fuerza de enlace atómico más débil, lo que depende en gran medida del estado y la naturaleza de la interfaz del cristal. La resistencia del límite de grano no es necesariamente la más baja, pero si el metal tiene algunos factores metalúrgicos que debilitan el límite de grano (por ejemplo, el tocho se sobrecalienta o se quema), el metal sufrirá una fractura frágil intergranular.
Figura 7
1.6 Inspección del tamaño de grano de austenita de la virola
El tamaño de grano de la muestra de la sección longitudinal de la fractura preparada se examinó bajo el microscopio y se encontró que el tamaño de grano de la pared exterior de la férula era significativamente más grueso que el de la base, y la morfología era como se muestra en la Figura 8. Por lo tanto, se especula que la muestra de fractura está relacionada con el proceso de calentamiento del alambrón original, es decir, el sobrecalentamiento local de la palanquilla durante el proceso de calentamiento.
Figura 8
2. Seguimiento del proceso de alambrón defectuoso y mejora del proceso de producción de alambrón de acero para casquillos
Mediante la detección de la macroestructura, dureza, carburo, fractura y tamaño de grano de la muestra agrietada, la macroestructura, la uniformidad del carburo y la dureza de la superficie son normales, mientras que la fractura tiene una estructura sobrecalentada y el tamaño de grano de la pared exterior de la férula es significativamente más grueso que el de la base. Se especula que esto está relacionado con el sobrecalentamiento local del proceso de calentamiento del alambrón original, es decir, la palanquilla durante el proceso de calentamiento.
Siguiendo el proceso de calentamiento del lote de alambrón craqueado, el lote rodante número C60199901, un total de 47 palanquillas, se había colocado en el horno en el momento de cambiar la especificación, a solo 10 pasos del cabezal del horno, la sección de precalentamiento. 701~715 grados, la sección de calentamiento 952~959 grados, la sección de calentamiento 1148~1156 grados, cumpliendo con los requisitos del proceso, mientras que la sección de remojo 1245~1248 grados, la sección de calentamiento II y la sección de alta temperatura de la sección de remojo 126 minutos, excediendo el límite superior de la especificación del proceso.
Para resolver rápidamente el agrietamiento del anillo de rumbo frío del alambrón de acero para rodamientos, se optimiza el proceso de calentamiento del alambrón de acero para rodamientos:
Se optimiza la posición de alimentación de la palanquilla de acero para rodamientos. Durante el cambio de rodillo, la pieza bruta de acero del cojinete utilizada para hacer el collar no puede ingresar directamente a la sección de calentamiento. La primera pieza en bruto está al menos a 48 pasos de la posición de roscado del cabezal del horno, como se muestra en la Figura 9. Cuando el grado del acero de transición no es suficiente, es necesario dejar suficiente espacio en el paso y usar el tiempo de cambio de rodillo para completar. el espacio de paso vacío de acuerdo con el ritmo normal de golpeteo, para evitar que el tocho de acero del cojinete permanezca en la sección de calentamiento del horno durante mucho tiempo y cause defectos de sobrecalentamiento locales.
Figura 9
Se optimiza el tiempo de calentamiento de la pieza en bruto de acero para rodamientos y el tiempo de residencia de la pieza en bruto de acero para rodamientos en la sección de alta temperatura después de ingresar a la segunda sección de calentamiento y a la sección de remojo se controla para que no exceda los 100 minutos.
Se optimizan la temperatura de calentamiento y la temperatura de extracción de las palanquillas de acero para rodamientos. Para evitar el sobrecalentamiento local de las palanquillas de acero para rodamientos en la sección de alta temperatura del horno, la temperatura de calentamiento debe controlarse estrictamente. La temperatura máxima de calentamiento de la sección de calentamiento y de la sección de remojo no excederá los 1220 grados, y la temperatura del acero rojo después de la desincrustación no excederá los 1130 grados.
3 Efecto de implementación de la mejora de procesos
Después de la mejora del proceso, se volvió a producir el alambrón de acero para rodamientos GCr15-Y con número de calor 16706548, un total de 45 palanquillas, para que un usuario produjera un anillo de 18 mm. Al cambiar el tamaño de 18 mm, solo se colocan en el horno 24 piezas de este número de horno en bruto, y el tiempo de cambio de rollo es de 50 minutos. Después del cambio de rodillo, el proceso de producción es relativamente sencillo. El tiempo de residencia de la sección de alta temperatura de la sección de calentamiento II y la sección de remojo es de 68 minutos, la temperatura de la sección de calentamiento II es de 1135 grados, la temperatura de la sección de remojo es de 1212 grados y la temperatura del acero rojo después de la desincrustación es 1122 grados.
Compare el tamaño de grano de austenita de este lote de muestra de alambrón con el del alambrón con defectos de sobrecalentamiento en el pasado. Se encuentra que el tamaño de grano del borde del alambrón con defectos de sobrecalentamiento es obviamente grueso, mientras que esta vez el tamaño de grano del alambrón es relativamente uniforme y fino, como se muestra en la Figura 10.
Figura 10
El usuario no se quejó de los problemas de calidad después de utilizar este lote de alambrón. Según los comentarios de los usuarios, la tasa de agrietamiento en el proceso de férulas de estampación en frío disminuyó significativamente, de más del 10 % a menos del 0,5 %.
4. Conclusión
El agrietamiento del collar de partida en frío del alambrón de acero del cojinete está relacionado con el proceso de calentamiento original del alambrón, es decir, el sobrecalentamiento local de la palanquilla de acero durante el proceso de calentamiento. Al organizar el plan de producción del alambrón de acero para rodamientos utilizado para el collar, trate de evitar que el tocho de acero para rodamientos entre directamente en la sección de calentamiento al cambiar el rodillo. Si es realmente inevitable, se debe transferir la calidad del acero según la fila o se debe desocupar el paso correspondiente.
La temperatura y el tiempo de calentamiento se controlarán estrictamente. El tiempo de residencia de la sección de alta temperatura después de que el tocho ingresa a la segunda sección de calentamiento y a la sección de remojo no excederá los 100 minutos, la temperatura máxima de calentamiento no excederá los 1220 grados y la temperatura del acero rojo después de la desincrustación no excederá los 1130 grados.
El proceso mejorado se ha utilizado para producir continuamente múltiples lotes y no ha habido quejas sobre la calidad del craqueo de los lotes.
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