本發(fā)明涉及鋼管生產(chǎn)加工，更具體地說，本發(fā)明涉及一種防止軸承鋼鋼管脫碳的加工工藝。
背景技術(shù)：
1、軸承鋼管是指熱軋或冷軋(冷拔)的無縫鋼管，供制造普通滾動軸承套圈用。由于軸承應(yīng)具備長壽命、高精度、高速性、低發(fā)熱量、高剛性、高耐磨性、低噪音等特性，因此要求軸承鋼管應(yīng)具備：高硬度、高彈性極限、均勻硬度、高接觸疲勞強(qiáng)度、必須的韌性、一定的淬透性以及在大氣的潤滑劑中的耐腐蝕性能。為了達(dá)到上述性能要求，對軸承鋼管的化學(xué)成分均勻性、非金屬夾雜物含量與類型、碳化物粒度與分布、脫碳等要求嚴(yán)格，是所有鋼鐵生產(chǎn)中要求最嚴(yán)格的鋼種之一。
2、脫碳層是軸承鋼材質(zhì)的表面發(fā)生所謂橋狀組織改變或者主要元素在鋼材表面被氧化析出而產(chǎn)生的一種化學(xué)改變，而軸承鋼脫碳層深度就是這種化學(xué)改變的深度的外在表面。軸承鋼的脫碳層深度受到多種因素的影響，主要包括鋼的成分、熱處理方式、加工工藝等因素，其中，熱處理是最主要的影響因素。國際標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對于軸承鋼脫碳層深度均有相關(guān)規(guī)定：按照iso標(biāo)準(zhǔn)，普通鋼的脫碳層深度不能超過0.3mm，精密鋼的脫碳層深度不能超過0.2mm。軸承鋼脫碳層的深度是軸承質(zhì)量中的一個(gè)重要指標(biāo)，合理控制脫碳層的深度有利于提高軸承的使用壽命與穩(wěn)定性。在生產(chǎn)過程中，需要注意選擇合適的原材料、控制熱處理?xiàng)l件以及加強(qiáng)質(zhì)量管理等方面來確保軸承鋼脫碳層的深度在規(guī)定范圍內(nèi)。
3、碳元素是軸承鋼中鐵元素以外的主要元素(其含量一般在0.95％-1.10％之間)，也是主要的強(qiáng)化元素，能夠增強(qiáng)軸承鋼的強(qiáng)度、硬度以及耐磨性；隨著碳元素含量的增加，軸承鋼的強(qiáng)度極限、硬度及耐磨性迅速提升；由于碳元素含量比較高，坯料在加熱過程中容易出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化和脫碳現(xiàn)象，使軸承鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度等性能降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種防止軸承鋼鋼管脫碳的加工工藝。
2、一種防止軸承鋼鋼管脫碳的加工工藝，具體加工步驟如下：
3、步驟一：在軸承鋼鋼管的坯料入爐前進(jìn)行在線噴涂處理，在坯料表面制出涂層；
4、步驟二：將表面帶有涂層的坯料送入加熱爐中進(jìn)行加熱處理3.5～4.5小時(shí)后，進(jìn)行出鋼；
5、步驟三：出鋼后進(jìn)行高壓水除磷處理，除磷后，對鋼坯進(jìn)行保溫處理0.5～1.0小時(shí)，去除涂層，冷卻降溫得到軸承鋼鋼管管坯。
6、進(jìn)一步的，所述涂層的原料按照重量百分比計(jì)算包括：26.5～28.5％的氧化鋁、21.5～23.5％的氧化鎂、19.0～21.0％的二氧化硅、1.2～1.8％的鉬粉末、1.2～1.8％的鋁粉末，其余為硼硅酸鹽玻璃。
7、進(jìn)一步的，所述涂層的原料按照重量百分比計(jì)算包括：27.0～28.0％的氧化鋁、22.0～23.0％的氧化鎂、19.5～20.5％的二氧化硅、1.4～1.6％的鉬粉末、1.4～1.6％的鋁粉末，其余為硼硅酸鹽玻璃。
8、進(jìn)一步的，所述涂層的原料按照重量百分比計(jì)算包括：26.5％的氧化鋁、21.5％的氧化鎂、19.0％的二氧化硅、1.2％的鉬粉末、1.2％的鋁粉末，其余為硼硅酸鹽玻璃。
9、進(jìn)一步的，所述涂層的原料按照重量百分比計(jì)算包括：28.5％的氧化鋁、23.5％的氧化鎂、21.0％的二氧化硅、1.8％的鉬粉末、1.8％的鋁粉末，其余為硼硅酸鹽玻璃。
10、所述涂層的原料加工步驟如下：
11、步驟s1：稱取氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅、鉬粉末、鋁粉末、硼硅酸鹽玻璃；
12、步驟s2：先將硼硅酸鹽玻璃進(jìn)行粉碎磨粉處理，然后將氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅、鉬粉末、鋁粉末和磨粉后的硼硅酸鹽玻璃進(jìn)行共混處理，得到涂層的原料。
13、進(jìn)一步的，在步驟s2中，硼硅酸鹽玻璃磨粉處理后的粒徑為8～15μm，共混處理時(shí)在攪拌機(jī)中進(jìn)行共混處理10～20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300～500r/min。
14、進(jìn)一步的，在步驟一中，采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行在線噴涂處理，噴涂角度為80～90度，噴涂距離為85～95mm、電流600～700a、主氣流量60～70l/min、輔氣流量25～35l/min、送粉量20～30g/min、載氣流量10～15l/min、主氣和載氣均為氬氣，輔氣為氦氣；在步驟二中，在加熱爐中，升溫速率為9℃/min，出鋼溫度為1230～1260℃；在步驟三中，除鱗后鋼坯保溫溫度為950～1050℃。
15、進(jìn)一步的，在步驟一中，采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行在線噴涂處理，噴涂角度為80度，噴涂距離為85mm、電流600a、主氣流量60l/min、輔氣流量25l/min、送粉量20g/min、載氣流量10l/min、主氣和載氣均為氬氣，輔氣為氦氣；在步驟二中，在加熱爐中，升溫速率為9℃/min，出鋼溫度為1230℃；在步驟三中，除鱗后鋼坯保溫溫度為950℃。
16、進(jìn)一步的，在步驟一中，采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行在線噴涂處理，噴涂角度為85度，噴涂距離為90mm、電流650a、主氣流量65l/min、輔氣流量30l/min、送粉量25g/min、載氣流量13l/min、主氣和載氣均為氬氣，輔氣為氦氣；在步驟二中，在加熱爐中，升溫速率為9℃/min，出鋼溫度為1245℃；在步驟三中，除鱗后鋼坯保溫溫度為1000℃。
17、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：
18、1、采用本發(fā)明中的防止軸承鋼鋼管脫碳的加工工藝，可有效防止軸承鋼鋼管在入爐加熱過程中的脫碳行為，可有效縮減軸承鋼鋼管的脫碳層厚度，進(jìn)而提高軸承鋼鋼管的表面性能；先對軸承鋼鋼管的坯料表面進(jìn)行噴涂處理，在坯料表面制出防脫碳涂層，可有效在坯料表面形成隔離保護(hù)層，進(jìn)而避免坯料在入爐加熱過程中發(fā)生脫碳反應(yīng)；將表面帶有涂層的坯料送入加熱爐中進(jìn)行加熱處理后，進(jìn)行出鋼；出鋼后進(jìn)行高壓水除磷處理，除磷后，對鋼坯進(jìn)行保溫處理，在保溫過程中由于軸承鋼鋼管坯料的膨脹系數(shù)與涂層的膨脹系數(shù)差距較大，利用兩者的膨脹系數(shù)可有效去除軸承鋼鋼管坯料的涂層，再經(jīng)過冷卻降溫得到軸承鋼鋼管管坯；本發(fā)明可保證涂層在加熱應(yīng)用過程中無毒且不會對環(huán)境造成污染；本發(fā)明的涂層設(shè)計(jì)可保證整個(gè)加熱過程中涂層自身保護(hù)的完整封閉性；本發(fā)明的涂層設(shè)計(jì)不影響軸承鋼鋼管鋼坯加熱時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)，可避免因涂層影響鋼坯的加熱溫度，使軋制負(fù)荷增加；本發(fā)明的涂層設(shè)計(jì)不影響軸承鋼鋼管晶粒、組織等內(nèi)部質(zhì)量；本發(fā)明的涂層設(shè)計(jì)可保證在出加熱爐、經(jīng)過水除鱗后，涂層能夠基本完全剝落，以免影響軸承鋼鋼管鋼坯的表面質(zhì)量；
19、2、本發(fā)明中，軸承鋼鋼管的坯料在加熱爐內(nèi)加熱溫度1200～1280℃為涂層耐受的最高溫度，結(jié)合其氧化與脫碳特征，達(dá)到相變溫度之前，靠玻璃相及填充形成良好的封閉，相變結(jié)束至1050℃溫度下，玻璃相完全熔融，并隨溫度的升高其黏度降低，且存在o2-的穿透滲透行為，需要平衡涂層與鋼基體的“c”平衡，在1050℃以上、有涂層存在的情況下，鋼基體中的鐵元素逐漸被氧化生成氧化鐵并進(jìn)入涂層，在加熱爐高溫段，涂層與原始鋼坯表面氧化鐵皮及保護(hù)渣殘留形成致密的燒結(jié)層，以隔絕爐氣中氧的擴(kuò)散，形成致密燒結(jié)層，從而阻斷氧化的深入；二氧化硅、氧化鋁是優(yōu)良的耐火材料，但其熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)低于軸承鋼鋼管鋼坯的膨脹系數(shù)，用量過多會引起涂層開裂，從而失去保護(hù)作用，引入在750～950℃下比鐵易氧化，且氧化后體積膨脹大于軸承鋼鋼管鋼坯1～2倍的金屬單質(zhì)(鉬、鋁)，從而保證涂層封閉的完整性；為消除因氧化造成體積膨脹所帶來的應(yīng)力，引入適量低溫玻璃相(硼硅酸鹽玻璃)進(jìn)行自愈合處理，形成燒結(jié)層后涂層的膨脹系數(shù)稍大于軸承鋼鋼管鋼坯的膨脹系數(shù)，便于從鋼坯上脫落。