辊棒炉生产线在轴承钢淬火上的应用

轴承是机械设备中不可或缺的重要部件，其性能和质量直接影响到整个机械系统的运行。随着工业的不断发展和技术的不断进步，用于制造轴承部件的轴承钢作为一种重要的材料，在机械制造、汽车工业、航空航天、能源等许多领域都发挥着重要的作用，而轴承钢的性能与质量往往取决于其制造过程中所采用的热处理工艺。在过去，轴承钢通常在网带炉上进行加热淬火，近年来，随着对产品变形和磕碰伤的要求提高，越来越多的用户选择辊棒式连续炉生产线进行轴承钢的热处理。为此，针对轴承行业，江苏丰东热技术有限公司近年来重点推出了辊棒式油淬生产线和辊棒式盐浴淬火生产线。

01 辊棒油淬生产线

1）炉型介绍

典型的油淬线适用于马氏体淬火。如图1，连续式辊棒油淬生产线通常由辊棒式上料台、前清洗机、辊棒式加热炉、淬火油槽、后清洗机、辊棒式双层回火炉、风冷卸料台组成，是一种适用于大批量连续生产，自动化程度较高的热处理设备。油淬线使用可控气氛保护，辐射管加热，炉底使用耐热钢辊棒传动，工件随升降台垂直降入油槽淬火。设备由辊棒传动，平稳可靠，热处理后工件无氧化、零脱碳、无磕碰伤、无混料、无遗失；辊棒式油淬生产线吞吐量高，适合于大批量、连续性生产，而且产品转移时间恒定，周期性进出料，处理后工件的质量稳定，重现性好；生产线无需使用料盘料具等工装材料，节约大量的工装费用，并且避免了工装料具加热而带来的热量损失，节约了能源；相比于盐浴淬火，油淬的生产维护成本也更低。

图1：辊棒式油淬生产线

2）典型工艺

辊棒式油淬生产线多用来处理轴承的内圈和外圈，产品材质为GCr15，采用氮气+丙烷的气氛，相关工艺参数如表1，生产线各位置通入的气体流量如表2。

表1：辊棒式油淬生产线工艺参数

表2：辊棒式油淬生产线各位置气体流量

使用氧探头测量出的氧毫伏值控制炉内气氛，氧毫伏值设定为1100mV，不开启平衡空气，炉压维持在20mmAq。

3）处理完成后的产品

经保护气氛辊棒式油淬生产线处理后的套圈形貌如图2，产品表面光亮，颜色一致，表面金相组织也未发现游离态铁素体，完全满足了客户的技术要求，产品质量得到全球知名轴承厂商的认可。

图2：辊棒式油淬生产线热处理后的产品

02 辊棒盐浴生产线

1）炉型介绍

典型的盐淬线适用于马氏体分级淬火、贝氏体淬火或二者兼备。如图3，保护气氛辊棒式盐浴淬火生产线一般由辊棒式上料台、前清洗机、辊棒式加热炉、盐浴淬火槽、风冷台、后清洗机、双层回火炉、风冷台及卸料台组成。保护气氛辊棒式盐浴淬火生产线主要用于轴承滚动体等零件马氏体淬火回火处理，更适合滚动体及较大较厚的套圈。

图3：辊棒式盐浴淬火生产线

辊棒式盐浴淬火生产线全线采用辊棒式传动，采用垂直升降机入盐液淬火，确保工件在运转过程及淬火过程中无磕碰、无混料、无遗失，淬火时升降平台上下窜动，左右摆动，频率可调，工件淬火冷却均匀性好，产品质量一致性好。

盐浴作为淬火介质的优越性在于盐浴在冷却过程中主要靠对流冷却，不产生蒸汽膜，且高温冷速快，低温冷速慢，这种冷却特性能够使材料最大限度地实现其淬透性，避免屈氏体的产生，又能减少淬火畸变。图4为不同水分含量硝盐的冷却速度曲线图，可以看到，在一定范围内，通过调整盐浴的含水量，可以调节盐浴的冷却速度，从而适应不同壁厚的工件的淬火要求，增加了工艺的灵活性。淬火后工件颜色均匀一致，为有金属光泽的淡蓝色，清洗后工件不用抛光喷丸，并且防腐性能好。

图4：不同水分含量硝盐的冷却速度

辊棒式盐浴淬火生产线配备了盐水分离装置，盐、水可循环利用，实现了硝盐零排放。盐槽、清洗机阶梯加水，能够自动监控盐浓度。盐槽中的运动部件全部设计为可提升结构，易于维修。

2）典型工艺

保护气氛辊棒式盐浴淬火生产线主要用于马氏体或贝氏体淬火回火处理，更适合滚动体及较大较厚的套圈，产品材质为GCr15SiMn，采用氮气+丙烷的气氛，相关工艺参数如表3，生产线各位置通入的气体流量如表4。

表3：辊棒式盐浴淬火生产线工艺参数

表4：辊棒式盐浴淬火生产线各位置气体流量

使用氧探头测量出的氧毫伏值控制炉内气氛，氧毫伏值设定为1100mV，不开启平衡空气，炉压维持在20mmAq。

3）处理完成后的产品

经保护气氛辊棒式盐浴淬火生产线处理后的滚动体形貌如图5，产品表面颜色为均匀一致的有金属光泽的淡蓝色，表面金相组织也未发现游离态铁素体，满足了客户的技术要求，产品质量得到客户的认可。

图5：辊棒式油淬生产线热处理后的产品

03 总结

可控气氛辊棒炉生产线，具有鲜明的设备及工艺优势。可控气氛油淬辊棒炉生产线和可控气氛盐浴淬火辊棒炉生产线各有优势，并在轴承行业都已得到成功应用。公司辊棒炉生产线将继续朝着大批量生产、精密控制、节能环保、全自动操作等方向发展。