Traitement thermique de l'acier à roulement - four de traitement thermique des métaux forts
Les lingots d'acier à roulement sont généralement soumis à un recuit de diffusion à long terme à une température élevée de 1200 ~ 1250 ℃ pour améliorer la ségrégation du carbure. L'atmosphère dans le four doit être contrôlée pendant le travail à chaud, la température de chauffage de la billette ne doit pas être trop élevée et le temps de maintien ne doit pas être trop long pour éviter une décarburation grave. La température finale de laminage (forgeage) est généralement comprise entre 800 et 900 ℃. S'il est trop élevé, il est facile de faire apparaître des carbures de réseau grossiers, et s'il est trop faible, il est facile de former des fissures de laminage (forgeage). Le matériau laminé (forgé) fini doit être rapidement refroidi à 650°C pour empêcher la cémentite de précipiter en réseau sur le joint de grain. Si les conditions le permettent, un processus de laminage contrôlé peut être utilisé.
Afin d'obtenir une bonne usinabilité et une bonne pré-structure avant la trempe, l'acier à roulement pour le travail à froid doit être entièrement recuit par sphère. La température de recuit est généralement de 780～800℃, et la décarburation doit être évitée pendant le recuit. S'il y a de la cémentite à réseau trop épaisse dans l'acier laminé, elle doit être normalisée avant le recuit. L'acier à roulement au chrome est généralement chauffé à 830～860℃, trempé à l'huile et revenu à 150～180℃. Dans la structure des roulements de précision, la quantité d'austénite retenue doit être réduite autant que possible ou l'austénite retenue doit être maintenue stable pendant l'utilisation. Par conséquent, il est souvent nécessaire d'effectuer un traitement à froid à -80°C (ou à une température inférieure) et à 120～140 après la trempe. Traitement de stabilisation à long terme à .
Le processus de traitement thermique de l'acier à roulement comprend deux principaux maillons : le traitement préalable à la chaleur et le traitement thermique final tel que la normalisation et le recuit. L'acier GCr15 est une sorte d'acier au chrome à haute teneur en carbone avec moins d'alliage, de bonnes performances et le plus largement utilisé. L'acier à roulement GCr15 a une dureté élevée et uniforme, une bonne résistance à l'usure et des performances de fatigue de contact élevées après traitement thermique.
(1) Traitement de préchauffage
①Normalisation: processus de normalisation de l'acier au chrome, la pièce est conservée pendant 40 à 60 minutes après la diathermie et le refroidissement doit être plus rapide. Après la normalisation, il sera immédiatement converti en recuit de sphéroïdisation.
② Recuit de sphéroïdisation : l'acier au chrome GCr15 adopte souvent un processus de recuit de sphéroïdisation isotherme, et 790℃ est considéré comme la meilleure température de chauffage de sphéroïdisation. Il doit être chauffé à 900~920℃ avant recuit et normalisé après 2/3~1h.
Le temps de maintien dépend de la taille de la pièce, de l'uniformité du four de chauffage, de la méthode de chargement du four et de la quantité du four, ainsi que de l'uniformité de la structure d'origine avant le recuit.
Le recuit de sphéroïdisation à basse température est principalement utilisé pour le recuit de recristallisation des billes poinçonnées à froid et des ferrules extrudées à froid.
Le recuit de sphéroïdisation ordinaire et le recuit de sphéroïdisation isotherme conviennent principalement au recuit de viroles forgées, de billes poinçonnées à chaud et de billes forgées en croix. Processus de recuit de sphéroïdisation de l'acier au chrome.
(2) Traitement thermique final
Pièces de roulement: La trempe et la trempe à basse température sont généralement utilisées, dont le but est d'améliorer la résistance, la dureté, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue de l'acier. La température de trempe de l'acier GCr15 est de 820 ~ 860 ℃ et le diamètre critique de la trempe à l'huile est de 25 mm. La trempe à l'huile est généralement utilisée. Le temps de chauffage et de maintien est plus long que celui de l'acier à outils allié et le coefficient de chauffage du bain de sel est de 0,8 à 1,5 min/mm. Le coefficient de chauffage du four à air est de 1,5 ~ 2 min/mm.
Pour la trempe à basse température à 160℃±10℃, le temps de trempe est généralement de 2 à 4h.
Les pièces de roulement de précision sont de taille stable. Après la trempe, ils doivent être traités à froid à -60~80℃, et le temps de maintien doit être de 2~4h. Après le traitement à froid, les pièces reviennent à température ambiante et trempent dans les 4h pour éviter que les pièces ne se fissurent.
Les contraintes résiduelles qui ne peuvent être totalement éliminées lors de la trempe à basse température seront redistribuées après le broyage. Ces deux contraintes vont faire changer la taille de la pièce, voire des fissures. Pour cette raison, une trempe supplémentaire doit être effectuée à nouveau, la température de trempe est de 120 ~ 160 et la conservation de la chaleur est de 5 ~ 10 h ou plus.
Traitement thermique ②GCr15 de l'outil et de la matrice : parce que cet acier est sujet aux défauts de points blancs, le traitement thermique à grande échelle de l'outil et de la matrice est sujet à la fissuration, en utilisant un chauffage lent ou 690 ℃ pendant une longue période (plus de 5 h), l'isotherme segmenté peut réduire la probabilité de fissuration et la température d'austénitisation est de 810 ± 10 , coefficient de conservation de la chaleur a = 1,6 ~ 0,9 min/mm. Les pièces de plus de 60 mm de diamètre doivent être trempées avec de l'eau et de l'huile.