网带炉滚子热处理零脱碳控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，包括淬火、回火及检测三个步骤，其创新点在于：所述的淬火步骤在网带炉淬火区进行淬火处理，采用甲醇、氮气和丙烷三种气氛控制碳势，淬火加热过程中，分三区控制气氛流量，第一、第二区通入氮气和丙烷，丙烷采用两部分控制，一部分采用恒定的低流量0.5-1L/min，另一部分利用氧探头自动补偿式控制，碳势不足时通入2-3L/min，第三区通氮气和甲醇，流量分别为6-6.4m3/h和4-4.5m3/h。滚子加热的时间为52-60分钟，淬火温度为850±5℃，碳势稳定控制在0.7-0.8%；所述回火阶段，回火温度为160-165℃，保温时间为180-210分钟。本发明的方法有效解决了常规控制过程中，高碳势下容易增碳和低碳势下容易贫碳的现实问题。
【专利说明】网带炉滚子热处理零脱碳控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，特别涉及一种热处理指标符合国 际标准，且滚子倒角处无贫碳或增碳热处理控制方法。
【背景技术】
[0002] 伴随着高铁行业的兴起，高铁长寿命轴承得到了飞速发展。在高铁滚动体组件几 乎100%依赖于进口的中国高铁行业，高强度、高寿命滚子一直得到高铁行业的青睐。对滚 子零件而言，滚子母线面是加工面，而滚子倒角处是非加工面。常规滚子允许在倒角处有一 定深度的贫碳层或增碳层，而对高铁滚子而言是不允许的。而要实现这一目标，滚子材料表 面不允许有贫碳层存在，热处理过程中必须保证零脱碳要求(既不脱碳也不增碳)。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种滚子热处理零脱碳控制方 法，控制碳势的均匀性，使产品符合国家标准。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：网带炉滚子热处理零脱碳控制 方法，包括淬火、回火及检测三个步骤，所述的淬火步骤在网带炉淬火区进行淬火处理，采 用甲醇、氮气和丙烷三种气氛控制碳势，淬火加热过程中，分三区控制气氛流量，滚子加热 时间为52-60分钟，淬火温度为850±5°C，碳势稳定控制在0. 7-0. 8% ; 所述回火阶段，回火温度为160_165°C，保温时间为180-210分钟。
[0005] 进一步的，所述的网带炉淬火区分三段设置通气口，每个通气口设置甲醇、丙烷、 氮气通入口，按滚子进炉走向依次第一区、第二区和第三区，其中，第一区通丙烷和氮气，丙 烷常通流量为0. 5-lL/min，并且采用氧探头自动补尝控制，流量为2-3L/min ;氮气流量为 2-3L/min ;第二区通丙烷和氮气，丙烷常通流量为0. 5-lL/min，采用氧探头自动补尝控制， 流量为2-3L/min，氮气流量为2-3L/min ;第三区通氮气和甲醇，氮气流量为6-6. 4m3/h，甲 醇流量为4-4. 5 m3/h。
[0006] 进一步的，滚子在第一区加热时间为16-20min，在第二区加热时间为18-20min， 在第三区加热时间为18-20min。
[0007] 进一步的，网带炉碳势参比气设置在0. 2-0. 3 L/min。
[0008] 进一步的，碳势控制于0· 7-0. 8%之间。
[0009] 本发明的有益效果： 1、本发明在淬火加热过程中，分区通入高流量氮气，利用炉膛三台循环风扇的共同作 用，保证了炉膛内气氛处于较高的正压状态，且碳势分布均匀，各点散差小，总体碳势波动 小。
[0010] 2、本发明甲醇采用炉外裂解后通入，既能够减少碳黑的产生，又能够较少甲醇裂 解时因周围炉温变化引起的碳势波动；每区丙烷采用恒量和补偿量（自动控制）通入能够分 别保证碳势的下限值和上限值，从而使其稳定控制在较小的波动范围以内，有效解决了常 规控制过程中，高碳势下容易增碳和低碳势下容易贫碳的现实问题。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
[0012] 本发明的一种网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，包括淬火、回火及检测三个步 骤，其特征在于：所述的淬火步骤在网带炉淬火区进行淬火处理，采用甲醇、氮气和丙烷三 种气氛控制碳势，淬火加热过程中，分三区控制气氛流量，滚子加热时间为52-60分钟，淬 火温度为850±5°C，碳势稳定控制在0. 7-0. 8% ;回火阶段，回火温度为160-165°C，保温时 间为180-210分钟。
[0013] 实施例1 首先，调试好网带炉滚子生产线，按要求控制好淬火温度，回火温度、保护气流量，淬 火油温度，保证各类参量处于受控状态，为滚子生产做好前期准备。设定时，滚子淬火温度 850±5°C，回火温度160°C，让淬火油温控制在55°C。
[0014] 具体的：将炉温设置于850°C，淬火加热阶段采用甲醇裂解气和氮气作为载气， 采用丙烷裂解气作为富化气，网带炉淬火区分三段设置通气口，每个气口设置甲醇、丙烷、 氮气通入口。按滚子进炉走向网带炉淬火区依次设置第一区、第二区和第三区，控制好甲 醇、氮气和丙烷流量，所述的网带炉淬火区分三段设置通气口，每个通气口设置甲醇、丙烷、 氮气通入口，按滚子进炉走向依次设置第一区、第二区和第三区，其中，第一区通丙烷和氮 气，丙烷常通流量为0. 6L/min，并且采用氧探头自动补尝控制，流量为2. 2L/min ;氮气流量 为2. 2L/min，第一区加热时间为16min ;第二区通丙烷和氮气，丙烷常通流量为0. 6L/min， 采用氧探头自动补尝控制，流量为2. 2L/min，氮气流量为2. 2L/min，第二区加热时间为 18min ;第三区通氮气和甲醇，氮气流量为6m3/h，甲醇流量为4 m3/h。其中，碳势参比气设置 为0. 2 L/min，第三区加热时间为18min。
[0015] 各区流量恒定，保证了炉膛内高而稳定的正压；第一、第二区丙烷采用两部分控 制，一部分采用恒定的低流量0. 6L/min，另一部分利用氧探头自动补尝试控制，碳势不足时 通入2. 2L/min，碳势到达设定点时候，停止通此，如此周而复始，维持炉膛内持续稳定的碳 势水平。
[0016] 然后，将经过清洗、烘干的滚子按一定速度进入炉膛，定期检查各区甲醇、氮气和 丙烷的流量符合性。关注碳势变化情况，稳定控制于〇. 7-0. 8%之间。
[0017] 实施例2 调试好网带炉滚子生产线，按要求控制好淬火温度，回火温度、保护气流量，淬火油 温度，保证各类参量处于受控状态，为滚子生产做好前期准备。设定时，滚子淬火温度 850±5°C，回火温度165°C，让淬火油温控制在65°C。
[0018] 第一区通丙烷和氮气，丙烷常通流量为lL/min，并且采用氧探头自动补尝控制，流 量为3L/min ;氮气流量为3L/min，第一区加热时间为20min ;第二区通丙烷和氮气，丙烷常 通流量为lL/min，采用氧探头自动补尝控制，流量为3L/min，氮气流量为3L/min，第二区加 热时间为20min;第三区通氮气和甲醇，氮气流量为6.4m 3/h，甲醇流量为4.5 m3/h。其中， 碳势参比气设置为〇. 3 L/min，第三区加热时间为20min。
[0019] 各区流量恒定，保证了炉膛内高而稳定的正压；第一、第二区丙烷采用两部分控
【权利要求】
1. 网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，包括淬火、回火及检测三个步骤，其特征在 于：所述的淬火步骤在网带炉淬火区进行淬火处理，采用甲醇、氮气和丙烷三种气氛控制 碳势，淬火加热过程中，分三区控制气氛流量，滚子加热时间为52-60分钟，淬火温度为 850 ±5 °C，碳势稳定控制在0. 7-0. 8% ; 所述回火阶段，回火温度为160_165°C，保温时间为180-210分钟。
2. 根据权利要求1所述的网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，其特征在于：所述的网 带炉淬火区分三段设置通气口，每个通气口设置甲醇、丙烷、氮气通入口，按滚子进炉走向 依次设置第一区、第二区和第三区，其中，第一区通丙烷和氮气，丙烷常通流量为0.5-1L/ min，并且采用氧探头自动补尝控制，流量为2-3L/min ;氮气流量为2-3L/min ;第二区通丙 烷和氮气，丙烷常通流量为〇. 5-lL/min，采用氧探头自动补尝控制，流量为2-3L/min，氮气 流量为2-3L/min ;第三区通氮气和甲醇，氮气流量为6-6. 4m3/h，甲醇流量为4-4. 5 m3/h。
3. 根据权利要求1或2所述的网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，其特征在于：滚 子在第一区加热时间为16-20min，在第二区加热时间为18-20min，在第三区加热时间为 18_20min。
4. 根据权利要求1所述的网带炉滚子热处理零脱碳控制方法，其特征在于：碳势参比 气设置在 0. 2-0. 3 L/min。
【文档编号】C21D1/18GK104099448SQ201410370971
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】苏银建, 袁建明, 张庆忠, 赵高明, 沈达凯 申请人:江苏力星通用钢球股份有限公司