베어링강에 단조 및 예비 열처리가 필요한 이유
중국에서는 GB/T 18254, 국제적으로는 EN ISO 683-17의 볼 및 롤러 베어링 강철 섹션에 적용되는 GCr15와 같은 고-탄소 크롬 베어링 강철은 합금 함량이 높고 경도가 매우 높습니다. 이러한 조합은 또한 주조 구조를 거칠게 만들고 화학적으로 분리되게 하며, 탄화물은 밴드와 입자 경계에 집중됩니다.
단조는 주조 구조를 부수고 내부 다공성을 닫으며, 이어지는 예비 열처리는 링이 회전되어 최종적으로 경화되기 전에 강철을 부드럽고 가공 가능하며 구조적으로 균일한 상태로 만듭니다. 이러한 단계를 건너뛰거나 단축하면 나중에 뒤틀림, 균열 또는 베어링 수명 단축이 나타납니다.
잉곳에서 빌렛까지: 크로핑 및 확산 어닐링
이 경로는 잉곳 주조로 시작됩니다. 수축파이프와 편석이 가장 심한 잉곳의 윗부분을 잘라내어 불량물질이 제품에 들어가지 않도록 합니다. 이 자르기 단계는 베어링 품질에 결정적인 영향을 미칩니다. 왜냐하면 폐기된 캡에 집중된 함유물과 다공성은 이후 공정으로 제거할 수 없기 때문입니다.
그런 다음 잘린 잉곳에 확산 어닐링, 즉 합금 원소와 탄소가 단면을 통해 재분배되도록 하는 긴 고온-소킹이 수행됩니다. 확산 어닐링은 주조에서 유전된 거대 편석을 감소시키고 첫 번째 단조 작업에 충분히 잉곳을 연화시킵니다. 이는 느리고 에너지 집약적인 처리이지만, 연속 주조 블룸으로 공급되는 동일한 강철보다 훨씬 더 균일한 시작 구조를 생성합니다.
단조실습 및 탄화물 분리
단조는 단계적으로 수행됩니다. 잉곳은 먼저 뒤집어서 다면체로 가공되어 변형이 여러 방향으로 작용하여 수지상 네트워크를 파괴하고 줄무늬 탄화물을 분산시킵니다. 그런 다음 블랭크는 변형이 단면의 중심에 도달하도록 제어된 단조 비율로 필요한 바 또는 링 단면으로 단조됩니다.
온도 조절이 중요합니다. 과열로 인해 오스테나이트 입자가 거칠어지고 입자 경계에서 연소가 발생할 수 있으므로 초기 단조 온도는 너무 높아서는 안 됩니다. 또한 강철이 부서지기 쉬운 범위에서 가공될 정도로 너무 낮아서는 안 됩니다. 최종 단조 공정 후 블랭크는 분산 공기 냉각 또는 분무 냉각을 사용하여 제어된 방식으로 냉각되므로 탄화물 네트워크가 이전 오스테나이트 결정립 경계를 따라 석출되지 않습니다.
베어링 부품은 일반적으로 단순 연속 주조보다는 단조 경로로 생산됩니다. 단조 블랭크는 구름 접촉 피로 저항에 필수적인 원래 구조가 더 건전하고 탄화물 분포가 더 균일하기 때문입니다.
구형화 어닐링 및 네트워크 탄화물 제어
단조 및 블랭킹 후 재료는 구형화 어닐링됩니다. 이 처리는 강철을 더 낮은 임계 온도 바로 아래에서 장기간 유지한 다음 천천히 냉각하여 층상 탄화물을 페라이트 매트릭스에 분산된 작은 소구체로 변환합니다. 그 결과 균일한 탄화물 분포와 선삭 가공에 충분히 낮은 경도를 지닌 부드럽고 가공 가능한 조직이 탄생하며, 최종 경화 처리를 통해 미세하고 균일한 마르텐사이트를 얻을 수 있도록 조직을 준비합니다.
구상화 어닐링은 단면과 의도된 성형 작업이 다르기 때문에 바, 플레이트 또는 블록, 와이어 및 파이프, 압연 링에 다양한 형태로 적용됩니다. 단조 또는 냉각으로 인해 결정립계를 따라 탄화물 네트워크가 남겨진 경우, 깨지지 않은 네트워크는 나중에 제거하기 어렵고 균열 경로 역할을 하기 때문에 구형화 어닐링 전에 네트워크를 파괴하기 위해 정규화 처리가 사용됩니다.
검사 및 품질 포인트
자르기 위치를 확인하고 무게를 버려 수축파이프가 완전히 제거되도록 합니다.
확산 어닐링 주기를 기록하세요. 왜냐하면 -침지 상태에서는 단조로 제거할 수 없는 분리가 남기 때문입니다.
결을 거칠게 만드는 재가열 없이 단조 시작 및 종료 온도를 제어합니다.
결정립 경계에서 탄화물 네트워크를 방지하기 위해 단조 후 냉각 속도를 제어하세요.{0}
경도와 탄화물 모양 및 분포의 금속 조직 평가를 통해 구상화 어닐링을 확인합니다.
블랭크가 가공에 투입되기 전에 초경 밴딩, 탈탄 깊이 및 내부 건전성을 평가합니다.
FAQ
Q: 잉곳의 윗부분이 잘려진 이유는 무엇입니까?
여기에는 수축 파이프와 최악의 편석이 포함되어 있으며 나중에 공정에서 수리할 수 없습니다.
Q: 확산 어닐링은 무엇을 달성합니까?
이는 거대 편석을 줄이고 잉곳을 부드럽게 하여 단조 전 보다 균일한 구조를 제공합니다.
Q: 잉곳이 먼저 다면체로 변하는 이유는 무엇인가요?
강철을 여러 방향으로 작업하면 수지상 네트워크가 파괴되고 띠 모양의 탄화물이 분산됩니다.
Q: 구형화 어닐링의 목적은 무엇입니까?
페라이트 매트릭스에서 구상 탄화물을 생성하여 가공을 위한 경도를 낮추고 경화를 위한 조직을 준비합니다.
Q: 네트워크 탄화물은 어떻게 제거됩니까?
구형화 어닐링 전에 네트워크를 파괴하기 위해 정규화 처리가 적용됩니다.
Q: 단조 루트 비용이 더 많이 드나요?
그렇습니다. 잉곳, 확산 어닐링 및 단조 순서는 연속 주조보다 비용이 많이 들지만 더 나은 원래 구조와 더 높은 신뢰성을 제공합니다.
