CN108504846A - 一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺 - Google Patents

一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，涉及热处理工艺技术领域。本发明风电轴承套圈组件的环保热处理工艺能够使轴承套圈组件具有更高的表面强度，轴承套圈组件表面耐磨性显著增强，提高材料强韧性，有效提高轴承套圈组件的使用寿命，降低轴承套圈组件长久使用所导致的安全隐患，该热处理工艺，热处理后轴承套圈组件的尺寸变形量小，提高了轴承垫圈的稳定性。

Description

一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺
技术领域
本发明涉及热处理工艺技术领域，具体涉及一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺。
背景技术
伴随着全球性风电行业的兴起，风电轴承得到了飞速发展，作为风电轴承承载件，钢球质量越来越得到风力发电行业的关注和重视。众所周之，在材料质量得到保证的前提下，热处理对钢球硬度、金相、压碎等寿命指标起着决定作用。
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，控制其性能的一种金属热加工工艺。淬火是热处理的加工工艺之一，是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
现有的热处理方法在耐磨材料的抗疲劳寿命，耐磨性，耐腐蚀性，硬度，冲击韧性方面很难满足众多行业的应用要求。因此，选用合适的热处理工艺，对于提高耐磨材料的机械抗磨损性能、节约钢材日益显得重要。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺。
为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：
一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 800-900℃，保温1-1.5h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为600-750℃，保温1.5-3h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为220-300℃，保温1-1.5h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为450-550℃的条件下处理20-30min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理，再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到100-150℃，保温20-50min，随后将炉内的温度升至160-180℃，保温20-30min，再将炉内的温度降至100-120℃，保温2-5h，重复回火处理2-4次；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
进一步的，步骤S2所述热处理炉的温度为820-850℃。
进一步的，步骤S3所述油淬处理温度为260℃，保温时间为1.2h。
进一步的，步骤S3所轴承套圈组件在炉中加热到温度为670℃，保温2h。
进一步的，步骤S4所述将承套圈组件进行冷冻处理为：将承套圈组件在-70℃环境下保温2-5h，再恢复到室温。
进一步的，步骤S4所述回火处理是在冷冻处理结束后4-5h内进行。
进一步的，步骤S4所述重复回火处理次数为3次，回火处理之间的间隔时间为30-40min。
本发明提供一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，与现有技术相比优点在于：
本发明风电轴承套圈组件的环保热处理工艺能够使轴承套圈组件具有更高的表面强度，轴承套圈组件表面耐磨性显著增强，提高材料强韧性，有效提高轴承套圈组件的使用寿命，降低轴承套圈组件长久使用所导致 的安全隐患 ，该热处理工艺，热处理后轴承套圈组件的尺寸变形量小，提高了轴承垫圈的稳定性；
本发明风电轴承套圈组件的环保热处理工艺通过正火、淬火、多次回火等处理，最后对承套圈组件保温处理，保证承套圈组件强度、硬度得到提高，并提高承套圈组件的耐磨性和抗疲劳性能，且热处理工艺操作方便，热处理后的承套圈组件相对于传统的工艺处理后承套圈组件具有强度高、硬度高的优点，更加耐磨和抗疲劳，性能得到提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例中，常规炉外精炼、常规真空脱气处理、常规保护浇铸工艺、钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件均为现有技术，在此不做描述。
实施例1：
本实施例风电轴承套圈组件的环保热处理工艺包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 800℃，保温1h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为600℃，保温1.5h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为220℃，保温1h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为450℃的条件下处理20min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理（回火处理是在冷冻处理结束后4h进行），再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到100℃，保温20min，随后将炉内的温度升至160℃，保温20min，再将炉内的温度降至100℃，保温2h，重复回火处理2次，其中，回火处理之间的间隔时间为30min冷冻处理为：将承套圈组件在-70℃环境下保温2h，再恢复到室温；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
实施例2：
本实施例风电轴承套圈组件的环保热处理工艺包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 900℃，保温1.5h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为750℃，保温3h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为300℃，保温1.5h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为550℃的条件下处理30min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理（回火处理是在冷冻处理结束后5h进行），再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到150℃，保温50min，随后将炉内的温度升至180℃，保温30min，再将炉内的温度降至120℃，保温5h，重复回火处理4次，其中，回火处理之间的间隔时间为40min冷冻处理为：将承套圈组件在-70℃环境下保温5h，再恢复到室温；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
实施例3：
本实施例风电轴承套圈组件的环保热处理工艺包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 850℃，保温1.3h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为670℃，保温2h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为260℃，保温1.2h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为500℃的条件下处理20-30min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理（回火处理是在冷冻处理结束后4.5h进行），再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到130℃，保温35min，随后将炉内的温度升至170℃，保温25min，再将炉内的温度降至110℃，保温3.5h，重复回火处理3次，其中，回火处理之间的间隔时间为35min，冷冻处理为将承套圈组件在-70℃环境下保温3.5h，再恢复到室温；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
实施例4：
本实施例风电轴承套圈组件的环保热处理工艺包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 820℃，保温1.1h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为630℃，保温1.8h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为250℃，保温1.1h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为470℃的条件下处理23min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理（回火处理是在冷冻处理结束后4.3h进行），再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到110℃，保温30min，随后将炉内的温度升至165℃，保温23min，再将炉内的温度降至105℃，保温3h，重复回火处理3次，冷冻处理为：将承套圈组件在-70℃环境下保温3h，再恢复到室温；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
实施例5：
本实施例风电轴承套圈组件的环保热处理工艺包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 850℃，保温1.4h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为720℃，保温2.5h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为280℃，保温1.3h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为520℃的条件下处理27min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理（回火处理是在冷冻处理结束后4.8h进行），再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到140℃，保温40min，随后将炉内的温度升至175℃，保温27min，再将炉内的温度降至115℃，保温4h，重复回火处理4次，冷冻处理为：将承套圈组件在-70℃环境下保温4h，再恢复到室温；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用转炉冶炼钢水，将钢水经过常规炉外精炼和常规真空脱气处理，采用常规保护浇铸工艺获得纯净少氮的钢坯，将钢坯进行热塑性加工、正火、热碾环加工成轴承套圈组件；
S2、将轴承套圈组件放入热处理炉中，在热处理炉中将温度升高至 800-900℃，保温1-1.5h；
S3、淬火：将轴承套圈组件在炉中加热到温度为600-750℃，保温1.5-3h，取出轴承套圈组件进行油淬处理，油的温度为220-300℃，保温1-1.5h后油冷至室温；
S4、回火：将淬火后的承套圈组件，在温度为450-550℃的条件下处理20-30min后冷却至室温，然后将承套圈组件进行冷冻处理，再将承套圈组件置于回火炉中回火处理，将炉内的温度升到100-150℃，保温20-50min，随后将炉内的温度升至160-180℃，保温20-30min，再将炉内的温度降至100-120℃，保温2-5h，重复回火处理2-4次；
S5、回火结束后从回火炉中取出承套圈组件自然冷却至室温，即可。
2.根据权利要求1所述风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于：步骤S2所述热处理炉的温度为820-850℃。
3.根据权利要求1所述风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于：步骤S3所述油淬处理温度为260℃，保温时间为1.2h。
4.根据权利要求1所述风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于：步骤S3所轴承套圈组件在炉中加热到温度为670℃，保温2h。
5.根据权利要求1所述风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于：步骤S4所述将承套圈组件进行冷冻处理为：将承套圈组件在-70℃环境下保温2-5h，再恢复到室温。
6.根据权利要求1所述风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于：步骤S4所述回火处理是在冷冻处理结束后4-5h内进行。
7.根据权利要求1所述风电轴承套圈组件的环保热处理工艺，其特征在于：步骤S4所述重复回火处理次数为3次，回火处理之间的间隔时间为30-40min。
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