Pリフェイス
ユーザーは南港の18mm仕様の軸受鋼線材GCr15-Yのバッチを使用し、その中間をローラーボトム連続焼鈍炉で焼鈍します。 連続焼鈍炉は窒素保護真空エアロック式ローラーボトム球状化焼鈍炉である。
球状化焼鈍のプロセスフローは次のとおりです。 材料の入荷検査 → 供給テーブルへの搬入 → 前部真空チャンバーへの入場（空気の排気と窒素の充填） → 予熱ゾーン、加熱ゾーン、保温ゾーン、急冷ゾーン、等温ゾーンへの入場真空槽からのゾーン、徐冷ゾーン、自由冷却ゾーン（795度まで加熱、7時間保温、720度まで急冷、5時間保温、20度/hで650度まで冷却）→冷水ビンに入る→後部真空チャンバーに入る→排出テーブル。
原材料検査→酸洗→リンケン化→30本の線層の軽伸線→ブランキングとブランクフェルールへの冷間据え込み後、フェルール端面に亀裂があることが肉眼で確認でき、亀裂率は10以上です。 ％および１５％では、図１に示すように、亀裂位置は不連続であり、亀裂位置は線材の径方向に沿って圧延伸長方向に対して垂直である。
図1
ユーザーのフィードバックによると、球状化焼鈍、伸線、冷間圧造プロセスは正常で、このバッチの軸受鋼線材の冷間圧造リングの割れ率のみが 10% を超えており、これは元の線材と大きな関係があります。
線材製造工程：ブランクショットブラスト スポット研削処理→ウォーキングビーム炉加熱（予熱部700～750度、加熱部1 930～960度、加熱部2 1130～1160度、均熱部1200～） 1240℃、加熱部2、均熱部高温部時間60～100分）→高圧水スケール除去→粗圧延→中間圧延→仕上げ前圧延→ゾーン1水冷→仕上げ圧延→ゾーン2水冷→ サイジングを減らす → ゾーン 3 で水冷 → 伸線 → ステルモで空冷 → コイリング → 仕上げ → 梱包 → 計量 → 倉庫保管。
1 フェルール割れサンプルの分析
亀裂の入ったフェルールサンプルからランダムに 4 つのサンプルが採取され、そのうちの 2 つは高倍率および低倍率の検査と硬度分析に使用され、残りの 2 つのフェルールは炭化物の不均質性と破壊検査および粒度分析に使用されます。
1.1 肉眼検査
フェルールの亀裂サンプルをランダムに 1 つ選択し、実体顕微鏡で観察します。 フェルールの亀裂の巨視的形態を図 2 に示します。
図2
1.2 肉眼検査
フェルールの 1 つを熱塩酸 (濃度 31 パーセント、温度 70 ～ 80 度) で 8 ～ 10 分間エッチングし、その後取り出しました。 肉眼検査の結果、図 3a の前面と図 3b の背面に示すように、フェルールの両側に複数の亀裂があることがわかりました。
図3
もう一方のフェルールサンプルの一端を2~3mm研削し、縦断面に沿って一部を切り出し、熱塩酸(濃度31%、温度7{9}}~80度)で8~8時間エッチングした後、取り出します。 10分。 国家規格/GBT18254によると、中心気孔率、全体気孔率は1.0級と評価されており、収縮欠陥は認められません。 外観を図4に示します。したがって、フェルールの端面割れは素材のマクロ組織とは無関係です。
図4
1.3 肉眼検査
1.3.1 フェルールクラックの焼鈍状態検査
図2の端面右側の2箇所の亀裂からサンプルを採取し、研磨した後、縦断面を顕微鏡で観察しましたが、亀裂が入った亀裂の周囲には介在物や酸化物は見られません。 腐食後に観察すると、図に示すように、亀裂の両側の微細構造は、フェライト母材上に分布する球状パーライトである母材の微細構造と一致しており、サンプルと亀裂の端には脱炭が見られません。 5、断面の亀裂の両側の微細構造は、図5に示すように、フェライト母材上に分布した球状パーライトである母材の微細構造と一致しています。
図5
1.3.2 炭化物むら検査
フェルールを焼き入れ焼き戻しした後、縦断面の炭化物の不均一性を顕微鏡で検査します。 縞状および網状の形態は図 6 に示すとおりであることがわかります。国家規格 GB/T18254 によれば、フェルールは縞状および網状 1.5 と評価され、炭化物の析出は認められず、国家規格の要件を満たしています。 。 したがって、フェルールの端面割れは素材中の炭化物の均一性とは無関係です。
図6
1.4 フェルールのブリネル硬さ試験
ブリネル硬さ試験はフェルールのリング方向に沿ってランダムに実施されました。 硬度は比較的均一であり、平均硬度は２９０．８ＨＢであった。 明らかな最高点または最低点は見つかりませんでした。 試験データを表 1 に示します。
1.5 フェルール破断検査
焼き入れ処理後はフェルールが一度折れてしまいます。 フェルールの縦断面破断構造を実体顕微鏡で観察します。 マクロ破面には明るい面が多く存在します。 それぞれの明るい表面は結晶粒界面です。 破壊経路は粒界に沿ってさまざまな方向に延びており、典型的な粒界脆性破壊です。 形態を図 7 に示します。
最小破壊エネルギー消費の原理によれば、亀裂の伝播経路は常に原子結合力が最も弱い表面に沿って伸びますが、これは結晶界面の状態と性質に大きく依存します。 粒界強度は必ずしも最低であるわけではありませんが、金属に粒界を弱める冶金学的要因がある場合（たとえば、ビレットが過熱したり焼けたりした場合）、金属は粒界脆性破壊を起こします。
図7
1.6 フェルールのオーステナイト粒度検査
作製した破面の縦断面サンプルの結晶粒径を顕微鏡で観察したところ、フェルール外壁の結晶粒径は基部の結晶粒径に比べて著しく粗大であり、その形態は図のとおりであった。したがって、破断試験片は、本来の線材の加熱過程、すなわち加熱過程におけるビレットの局所的な過熱に関係していると推測される。
図8
2. フェルール用軸受鋼線材の不良線材工程追跡と製造工程改善
ひび割れたサンプルのマクロ構造、硬度、炭化物、破壊、粒径の検出により、マクロ構造、炭化物の均一性、表面硬度は正常ですが、破壊には過熱構造があり、フェルールの外壁の粒径は正常です。ベースよりもかなり粗い。 これは、元の線材の加熱工程、つまり加熱工程中のビレットの局所的な過熱に関係していると推測されます。
割れた線材バッチの加熱過程をたどると、圧延バッチ番号C60199901、計47本のビレットが仕様変更時に炉内に投入され、予熱部である炉頭からわずか10歩離れたところにあった。 701〜715度、加熱セクション952〜959度、加熱セクション1148〜1156度、プロセス要件を満たし、浸漬セクション1245〜1248度、加熱セクションIIおよび浸漬セクション高温セクション126分を超えていますプロセス仕様の上限。
軸受鋼線材の冷間圧造リングの割れを迅速に解決するために、軸受鋼線材の加熱プロセスを最適化します。
軸受鋼ビレットの供給位置を最適化。 ロール交換中、カラーの製造に使用されるベアリング鋼ブランクが加熱セクションに直接入ることは許可されません。 図 9 に示すように、最初のブランクはファーネス ヘッドの出銑位置から少なくとも 48 ステップ離れています。遷移鋼グレードが十分でない場合は、十分なステップ スペースを残し、ロール交換時間を使用して完了する必要があります。軸受鋼ビレットが炉の加熱セクションに長時間滞留して局所的な過熱欠陥を引き起こすことを防ぐために、通常のタッピングリズムに従って空のステップスペースを調整します。
図9
軸受鋼素材の加熱時間を最適化し、第二加熱部および均熱部に入った後の軸受鋼素材の高温部での滞留時間が100分を超えないように制御する。
軸受鋼ビレットの加熱温度と出湯温度を最適化します。 炉の高温セクションにおける軸受鋼ビレットの局部的な過熱を避けるために、加熱温度は厳密に制御されなければなりません。 加熱部および均熱部の最高加熱温度は 1220 度を超えてはならず、スケール除去後の赤鋼の温度は 1130 度を超えてはなりません。
3 プロセス改善の導入効果
プロセスの改善後、ユーザーが 18 mm のリングを製造できるように、ヒート番号 16706548 の軸受鋼線材 GCr15-Y、合計 45 個のビレットが再度製造されました。 18mmのサイズ変更の場合、この炉番ブランクを24本だけ炉に投入し、ロール交換時間は50分です。 ロール交換後の生産工程は比較的スムーズです。 加熱セクションIIと均熱セクションの高温セクションの滞留時間は68分、加熱セクションIIの温度は1135度、均熱セクションの温度は1212度、スケール除去後の赤鋼の温度は1122度。
このバッチの線材サンプルのオーステナイト粒径を、過去に過熱欠陥があった線材のオーステナイト粒径と比較してください。 図10に示すように、過熱欠陥のある線材のエッジ粒径は明らかに粗いのに対し、今回の線材粒径は比較的均一で微細であることがわかります。
図10
ユーザーは、この線材のバッチを使用した後、品質上の問題について苦情を言いませんでした。 ユーザーのフィードバックによると、フェルールの冷間圧造工程における割れ率は 10 パーセント以上から 0.5 パーセント未満に大幅に減少しました。
4 結論
軸受鋼線材冷間圧造カラーの亀裂は、元の線材加熱プロセス、つまり加熱プロセス中の鋼ビレットの局部的過熱に関連しています。 カラーに使用する軸受鋼線材の生産計画を立てる際には、ロール交換時に軸受鋼ビレットが加熱部に直接入らないようにしてください。 本当に避けられない場合は、鋼種を行に従って転送するか、対応するステップを空にする必要があります。
加熱温度と加熱時間は厳密に管理する必要があります。 ビレットが第 2 加熱セクションおよび均熱セクションに入った後の高温セクションの滞留時間は 100 分を超えてはならず、最高加熱温度は 1220 度を超えてはならず、スケール除去後の赤鋼の温度は 1130 度を超えてはなりません。
改良されたプロセスは複数のバッチを連続的に生産するために使用されており、バッチの亀裂による品質の苦情は発生していません。
WBM についてさらに詳しく 超硬冷間圧造ダイス:
WBM は、超硬鋼球冷間圧造ダイス、国内向け鋼球冷間圧造ダイスなど、品質保証付きのさまざまなタイプとサイズの鋼球ダイスを製造できます。
材質: 炭化タングステンまたは金型鋼
冷間圧造加工用主要部品：クイル（突出ダイス）、カッター（突出刃）、パンチ、テーパーダイス。 材質が表面硬化鋼であっても、貫通硬化鋼であっても、当社のフルセットのダイスは寿命を延ばして使用できます。
図面に基づいて高精度の金型を製作します。 また、ローラーヘッダーに応じてツール設計サービスを提供することもできます。
