專利名稱：5mw級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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際標(biāo)準(zhǔn)，且批散差小的5MW級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法。
背景技術(shù)：
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，熱處理對鋼球硬度、金相、壓碎等壽命指標(biāo)起著決定作用。由于國內(nèi)行業(yè)與國外風(fēng)電行業(yè)控制目標(biāo)有些差異，國外主要以控制心部硬度為主，而國內(nèi)客戶大都以高壓碎為主。由于熱處理壓碎很難保證國標(biāo)的要求，且批散差大，因此在同步比較的基礎(chǔ)上，研發(fā)對高合格率的高壓碎鋼球熱處理工藝勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種心部硬度符合國際標(biāo)準(zhǔn)，且批散差小的5麗級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種5麗級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法，由淬火、回火、檢測三步驟構(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)Na2CO3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。進(jìn)一步的，所述保護(hù)器為甲醇裂解氣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用風(fēng)電鋼球尺寸較大，使其在加工過程中加工余量大的特性，充分利用他20)3溶液在高溫冷速比油快的特點(diǎn)，在不超過加工余量深度的貧/脫碳層基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了熱處理壓碎值的大幅提高，脫/貧碳層深度通過控制保護(hù)氣流量大小和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測試，0 40. OOOOmm以上的高壓碎風(fēng)電球，壓碎一次合格率達(dá)到100%。通過試驗(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)施例方式首先，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，Na2CO3 溶液濃度 6_7%。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、Na2CO3 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、Na2CO3 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、Na2CO3 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。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Na2CO3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。風(fēng)電鋼球回火將經(jīng)過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。風(fēng)電鋼球淬、回火壓碎指標(biāo)檢測嚴(yán)格按照J(rèn)B/T1255-2001標(biāo)準(zhǔn)對各爐壓碎進(jìn)行檢測，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。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/貧碳層深度通過控制保護(hù)氣流量大小和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。C 40. 0000 60. OOOOmm規(guī)格鋼球的單面加工余量控制在O. 35 O. 45mm,考慮熱處理組織轉(zhuǎn)變，總加工余量將達(dá)O. 40 O. 60mm。如果貧/脫碳層最大深度不超過O. 3mm,在壓碎指標(biāo)得到充分保證的同時(shí)，其他指標(biāo)將不會有任何影響，因此設(shè)定貧/脫碳層最大深度不超過O. 3mm。C 40規(guī)格球工藝試驗(yàn)和效果評價(jià)表
權(quán)利要求
1.一種5MW級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法，由淬火、回火、檢測三步驟構(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)Na2CO3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5MW級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法，其特征在于所述保護(hù)器為甲醇裂解氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種5MW級大型風(fēng)電機(jī)組軸承專用鋼球高壓碎熱處理加工方法，由淬火、回火、檢測三步驟構(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/貧碳層深度通過控制保護(hù)氣流量大小和時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)測試，￠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。
文檔編號C21D1/18GK103045840SQ20121048424
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月26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, 盧國杰, 周勇 申請人:江蘇力星通用鋼球股份有限公司