球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法與流程

本發(fā)明涉及鋼坯表面清理工藝，特別涉及球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法。

背景技術(shù)：

球化退火是使鋼獲得彌散分布于鐵素體基體上的細(xì)粒狀碳化物組織的工藝方法。其目的為改善切削性能，減小淬火時(shí)的變形開裂傾向性，使鋼件性能均勻。球化退火主要應(yīng)用于軸承鋼的預(yù)備熱處理，以改善軸承鋼加工性能及加工精度，消除由于網(wǎng)狀或粗大碳化物顆粒所引起的軸承鋼的脆斷和刃口崩落，提高軸承零件的接觸疲勞壽命等。球化退火后軸承鋼毛管表面附著氧化鐵皮，需要對(duì)軸承鋼毛管表面氧化鐵皮進(jìn)行去除。

在已知的軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除工藝中，目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)是在連續(xù)生產(chǎn)線上配備酸洗裝置去除熱軋鋼坯氧化鐵皮，使生產(chǎn)連續(xù)作業(yè)。Fe₂O₃,Fe₃O₄，F(xiàn)eO均是氧化鐵皮的成分，如果直接進(jìn)行酸洗由于氧化鐵比較致密酸洗不可達(dá)到氧化鐵皮的內(nèi)部，達(dá)不到徹底去除氧化鐵皮的目的。

一些企業(yè)采用施加壓下量的方法破碎軸承鋼毛管表面的氧化鐵皮，然后采用酸洗達(dá)到徹底去除氧化鐵皮。由于Fe₂O₃形式存在的氧化鐵皮需要較大的壓下量方可破碎，若采用較大壓下量來去除軸承鋼毛管表面的氧化鐵皮，會(huì)將部分氧化鐵皮壓入軸承鋼毛管表面鐵基體內(nèi)，影響軸承鋼毛管的表面質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，以解決無法達(dá)到徹底去除底去除氧化鐵皮，同時(shí)避免氧化鐵皮壓入軸承鋼毛管表面鐵基體內(nèi)，影響軸承鋼毛管的表面質(zhì)量的問題。

本發(fā)明的目的在于提供球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，所述方法包括：

步驟一、在將球化退火后的軸承鋼毛管咬入矯直輥的間隙中，所述矯直輥的間隙成直線型；

步驟二、根據(jù)軸承鋼毛管的外徑大小調(diào)整所述矯直輥的角度；

步驟三，調(diào)節(jié)所述矯直輥的下壓量；

步驟四、將中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)，所述矯直輥的間隙成S型；

步驟五、電機(jī)帶動(dòng)所述矯直輥轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟六、所述矯直輥帶動(dòng)所述軸承鋼毛管不斷地作直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述軸承鋼毛管承受壓縮力和彎曲力；

步驟七、所述軸承鋼毛管承受壓縮力和彎曲力的過程中所述軸承鋼毛管的基體與氧化鐵皮產(chǎn)生分離，同時(shí)，所述氧化鐵皮產(chǎn)生裂紋，得到矯直后的軸承鋼毛管；

步驟八、水洗；

步驟九、稀硫酸酸洗。

進(jìn)一步，所述稀硫酸的濃度為18％-25％。

進(jìn)一步，所述矯直輥為萬向矯直輥。

進(jìn)一步，所述軸承鋼毛管的外直徑為40mm-120mm。

進(jìn)一步，所述軸承鋼毛管的管壁厚為3mm-10mm。

進(jìn)一步，所述步驟八具體為：用清水沖洗所述矯直后的軸承鋼毛管表面，所述軸承鋼毛管表面包括所述軸承鋼毛管的內(nèi)表面和所述軸承鋼毛管外表面，所述氧化鐵皮脫離所述軸承鋼毛管的表面。

進(jìn)一步，所述步驟四具體為：根據(jù)所述軸承鋼毛管的壁厚的大小、所述軸承鋼毛管的長(zhǎng)短及所述軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的厚薄，調(diào)整中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)的高度。

進(jìn)一步，所述步驟三具體為：根據(jù)所述軸承鋼毛管的壁厚的大小、所述軸承鋼毛管的長(zhǎng)短及所述軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的厚薄，調(diào)節(jié)所述矯直輥的下壓量。

進(jìn)一步，通過旋轉(zhuǎn)絲桿將所述中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)。

有益效果：

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供一種球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，所述方法包括：固定軸承鋼；調(diào)整矯直輥角度；將中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)，所述矯直輥的間隙成S型；矯直軸承鋼毛管；水洗矯直后的軸承鋼毛管；稀硫酸酸洗；本發(fā)明實(shí)施例示出的球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，通過將把中間一對(duì)矯直輥往上調(diào)節(jié)一定的高度，矯直輥的間隙成S型，由于，矯直輥的間隙成S型，所述軸承鋼毛管在S型間隙中受到彎曲力的拉伸作用，氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體的界面產(chǎn)生裂紋；此時(shí)氧化鐵皮不再以致密的結(jié)構(gòu)存在，因此后續(xù)酸洗的過程中，稀硫酸容易到達(dá)氧化鐵皮的內(nèi)部，到達(dá)徹底去除氧化鐵皮的目的；在后續(xù)酸洗的過程中采用較低濃度的硫酸，便可以達(dá)到快速去除氧化鐵皮的目的。同時(shí)，采用較小的壓下量便可破碎軸承鋼毛管表面的氧化鐵皮，避免采用較大壓下量將氧化鐵皮壓入軸承鋼毛管表面鐵基體內(nèi)，影響軸承鋼毛管的表面質(zhì)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的供球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法的流程圖；

圖2為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的分布情況。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的分布情況，鋼坯在加熱過程中已經(jīng)破裂而形成基層即第一層氧化層氧化亞鐵(FeO)；原因是高溫加熱爐內(nèi)氧氣含量低，生成的氧化膜厚度也薄。在粗軋和精軋過程中，由于軋制溫度明顯下降，又有大量新鮮氧氣補(bǔ)充，生成磁性氧化鐵(Fe₃O₄),以后層流冷卻至卷取時(shí)溫度較低，形成了外層是結(jié)晶構(gòu)造的氧化鐵(Fe₂O₃)。熱力分析證明，氧化鐵皮中FeO(含氧量23.26％)，F(xiàn)e₃O₄(含氧量27.63％)，F(xiàn)e₂O₃(含氧量30.04％)。氧化鐵皮結(jié)構(gòu)由里到外分別是：FeO，F(xiàn)e₃O₄，F(xiàn)e₂O₃?？梢钥闯?，F(xiàn)e₂O₃,Fe₃O₄和FeO均是氧化鐵皮的成分，由于氧化鐵皮結(jié)構(gòu)致密，如果直接進(jìn)行酸洗由于氧化鐵皮比較致密酸洗不可達(dá)到氧化鐵皮的內(nèi)部，達(dá)不到徹底去除氧化鐵皮的目的。

實(shí)際生產(chǎn)中，工作時(shí)兩個(gè)矯直輥錯(cuò)位咬合，對(duì)軸承鋼毛管施加壓下量，所述矯直輥對(duì)所述軸承鋼毛管產(chǎn)生壓縮力的作用，軸承鋼毛管在壓縮力的作用下反復(fù)彎曲；軸承鋼毛管產(chǎn)生一定的彈性形變，而氧化鐵皮無塑性形變，此時(shí)氧化鐵皮的破碎強(qiáng)度較低，同時(shí)與軸承鋼毛管基體附著能力較差，這樣氧化鐵皮不能適應(yīng)軸承鋼毛管曲線變形的變化，當(dāng)軸承鋼毛管的彈性形變大于氧化鐵皮的破碎強(qiáng)度時(shí)，氧化鐵皮便被破碎，最終產(chǎn)生不同形式的氧化鐵皮剝落。

傳統(tǒng)的方法采用改變矯直輥壓下量的大小控制軸承鋼毛管的彈性形變量。研究結(jié)果表明，不同氧化鐵皮對(duì)金屬的附著力不同,因此去除不同形式的氧化鐵皮需要施加不同的壓下量；具體為：去除以FeO形式存在氧化鐵皮需要施加的壓下量0.04kg/mm²，去除以Fe₃O₄形式存在氧化鐵皮需要施加的壓下量4kg/mm²，去除以Fe₂O₃形式存在氧化鐵皮需要施加的壓下量1kg/mm²。

實(shí)際生產(chǎn)中，保證徹底去除氧化鐵皮的目的，通常將矯直輥施加的壓下量設(shè)置為4kg/mm²，此時(shí)，由于矯直機(jī)大的矯直輥的壓下量大，部分氧化鐵皮被壓入軸承鋼毛管，形成表面麻面，影響軸承鋼毛管表面質(zhì)量。

研究表明軸承鋼毛管的彈性形變受壓縮力影響的同時(shí)還受軸承鋼毛管拉伸力的影響。

本發(fā)明實(shí)施例提供球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，所述方法通過將中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)一定高度，使矯直輥的間隙成S型，由于，矯直輥的間隙成S型，所述軸承鋼毛管在S型間隙中受到彎曲力的拉伸作用，氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體的界面會(huì)產(chǎn)生裂紋；此時(shí)氧化鐵皮不再以致密的結(jié)構(gòu)存在，因此后續(xù)酸洗的過程中，酸容易到達(dá)氧化鐵皮的內(nèi)部，到達(dá)徹底去除氧化鐵皮的目的。

圖1為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的供球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法的流程圖；所述方法包括：

S1、在將球化退火后的軸承鋼毛管咬入矯直輥的間隙中，所述矯直輥的間隙成直線型；

S2、根據(jù)軸承鋼毛管的外徑大小調(diào)整所述矯直輥的角度；

S3，調(diào)節(jié)所述矯直輥的下壓量；

S4、將中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)，所述矯直輥的間隙成S型；

S5、電機(jī)帶動(dòng)所述矯直輥轉(zhuǎn)動(dòng)；

S6、所述矯直輥帶動(dòng)所述軸承鋼毛管不斷地作直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述軸承鋼毛管承受壓縮力和彎曲力；

S7、所述軸承鋼毛管承受壓縮力和彎曲力的過程中所述軸承鋼毛管的基體與氧化鐵皮產(chǎn)生分離，同時(shí)，所述氧化鐵皮產(chǎn)生裂紋，得到矯直后的軸承鋼毛管；

S8、水洗；

S9、稀硫酸酸洗。

具體為，將球化退火后的軸承鋼毛管咬入矯直輥的間隙中；根據(jù)軸承鋼毛管的外徑大小調(diào)整矯直輥的角度，將把中間一對(duì)矯直輥往上調(diào)節(jié)一定的高度，矯直輥的間隙成S型；啟動(dòng)電源，電機(jī)帶動(dòng)矯直輥轉(zhuǎn)動(dòng)；矯直輥轉(zhuǎn)動(dòng)后，軸承鋼毛管不斷地作直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，軸承鋼毛管承受壓縮力和彎曲力的作用；當(dāng)軸承鋼毛管通過矯直機(jī)的矯直輥后，軸承鋼毛管的表面的受力情況不同：由于，矯直輥的間隙成S型，所述軸承鋼毛管在所述間隙中受到彎曲力的拉伸作用，軸承鋼毛管產(chǎn)生一定的彈性形變，而氧化鐵皮則產(chǎn)生塑性形變，此時(shí)氧化鐵皮的破碎強(qiáng)度較低，同時(shí)與軸承鋼毛管基體附著能力較差，這樣氧化鐵皮不能適應(yīng)軸承鋼毛管的變化，當(dāng)軸承鋼毛管的彈性形變大于氧化鐵皮的破碎強(qiáng)度時(shí)，氧化鐵皮便被破碎，氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體產(chǎn)生裂紋；同時(shí)，與矯直輥相接觸的軸承鋼毛管表面受到壓縮力的作用，氧化鐵皮會(huì)被擠壓成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在彎曲力的拉伸作用下，氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體的界面會(huì)產(chǎn)生裂紋；在壓縮力的作用，氧化鐵皮會(huì)被擠壓成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此時(shí)氧化鐵皮不再以致密的結(jié)構(gòu)存在，因此后續(xù)酸洗的過程中，酸容易到達(dá)氧化鐵皮的內(nèi)部，到達(dá)徹底去除氧化鐵皮的目的。

進(jìn)一步地，所述S7具體為：用清水沖洗所述矯直后的軸承鋼毛管表面，所述軸承鋼毛管表面包括所述軸承鋼毛管的內(nèi)表面和所述軸承鋼毛管外表面，所述氧化鐵皮脫離所述軸承鋼毛管的表面。

需要說明的是本發(fā)明實(shí)施例將主要是把中間一對(duì)矯直輥往上調(diào)節(jié)一定的高度，來實(shí)現(xiàn)“S”變形的工藝要求。將中間一對(duì)矯直輥往上調(diào)節(jié)一定的高度，所述矯直輥的間隙成S型，軸承鋼毛管咬入矯直輥的間隙中，軸承鋼毛管被迫彎曲，軸承鋼毛管在彎曲力的拉伸作用下；有助于氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體的界面會(huì)產(chǎn)生裂紋；部分氧化鐵會(huì)脫落，用清水沖洗所述矯直后的軸承鋼毛管表面，所述軸承鋼毛管表面包括所述軸承鋼毛管的內(nèi)表面和所述軸承鋼毛管外表面，所述部分氧化鐵皮脫離所述軸承鋼毛管的表面；

進(jìn)行上述氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體的界面脫離的過程，對(duì)后續(xù)的酸洗產(chǎn)生較大的幫助，因?yàn)檩S承鋼酸洗的速度取決于軸承鋼表面氧化鐵皮的細(xì)碎程度；而一般軸承鋼毛管的彎曲力的拉伸作用增大軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的細(xì)碎程度會(huì)增加，氧化鐵皮細(xì)碎程度增加，后續(xù)的酸洗去除氧化鐵皮的速度也會(huì)加快。但這一趨勢(shì)并不是一直有效的，即酸洗的速度隨軸承鋼毛管的彎曲力的拉伸作用增大提高到某一值到達(dá)飽和，超過這一值，酸洗的速率不再隨彎曲力的拉伸作用的增加而加快。因此，本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)所述軸承鋼毛管的壁厚的大小、所述軸承鋼毛管的長(zhǎng)短及所述軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的厚薄，調(diào)整中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)的高度。

進(jìn)一步，所述稀硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％-25％。

酸洗過程中酸的濃度越大，去除氧化鐵皮的速率越快，在實(shí)際生產(chǎn)過程中通常采用硫酸或鹽酸進(jìn)行酸洗，由于鹽酸具有一定的揮發(fā)性，鹽酸殘留于空氣中會(huì)對(duì)軸承鋼毛管產(chǎn)生一定的腐蝕，因此本發(fā)明實(shí)施例采用硫酸進(jìn)行酸洗。

經(jīng)過本發(fā)明實(shí)施例方法處理后的氧化鐵皮以細(xì)碎塊狀的形式附著于軸承鋼毛管的表面上，硫酸容易到達(dá)氧化鐵皮的內(nèi)部，此時(shí)采用低濃度的硫酸便可以達(dá)到快速去除氧化鐵皮的目的，因此縮短了毛管酸洗時(shí)間，降低了硫酸的消耗，避免了過酸洗缺陷，提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量和生產(chǎn)效益。

進(jìn)一步，所述矯直輥為萬向矯直輥。

進(jìn)一步，所述軸承鋼毛管的外直徑為40mm-120mm。

進(jìn)一步，所述軸承鋼毛管的管壁厚為3mm-10mm。

具體的，所述萬向矯直輥可以延各個(gè)方向調(diào)節(jié)，因此所述方法適用于外直徑40mm-120mm的軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除。

進(jìn)一步，通過旋轉(zhuǎn)絲桿調(diào)節(jié)中間一對(duì)矯直輥上調(diào)高度。

采用旋轉(zhuǎn)絲桿調(diào)節(jié)中間一對(duì)矯直輥上調(diào)高度，絲桿低頻率的場(chǎng)合,價(jià)格經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單、保養(yǎng)方便，同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例采用的絲桿具有保持載重和自動(dòng)鎖定功能，即使沒有制動(dòng)裝置也可保持載重，進(jìn)而保證中間一對(duì)矯直輥上調(diào)高度恒定。

生產(chǎn)中可以根據(jù)所述軸承鋼毛管的壁厚的大小、所述軸承鋼毛管的長(zhǎng)短及所述軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的厚薄，調(diào)整矯直輥的下壓量。

具體為，若所述軸承鋼毛管的管壁厚，則調(diào)大所述壓下量；若所述軸承鋼毛管的管壁薄，則調(diào)小所述壓下量；若所述軸承鋼毛管表面氧化鐵皮厚，則調(diào)大所述壓下量；若所述軸承鋼毛管表面氧化鐵皮薄，則調(diào)小所述壓下量；若所述軸承鋼毛管長(zhǎng)，則調(diào)大所述壓下量；若軸承鋼毛管長(zhǎng)，則調(diào)小所述壓下量；

所述方法采用的矯直機(jī)為JH120-7輥矯直機(jī)和JH100-7輥矯直機(jī)。

所述矯直機(jī)的電機(jī)功率為60KW和75KW功率強(qiáng)大。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，所述方法包括：固定軸承鋼；調(diào)整矯直輥角度；將中間一對(duì)矯直輥向上調(diào)節(jié)，所述矯直輥的間隙成S型；矯直軸承鋼毛管；水洗矯直后的軸承鋼毛管；稀硫酸酸洗；本發(fā)明實(shí)施例示出的球化退火后軸承鋼毛管表面氧化鐵皮的去除方法，通過將把中間一對(duì)矯直輥往上調(diào)節(jié)一定的高度，矯直輥的間隙成S型，由于，矯直輥的間隙成S型，所述軸承鋼毛管在S型間隙中受到彎曲力的拉伸作用，氧化鐵皮與軸承鋼毛管的基體的界面會(huì)產(chǎn)生裂紋；此時(shí)氧化鐵皮不再以致密的結(jié)構(gòu)存在，因此后續(xù)酸洗的過程中，酸容易到達(dá)氧化鐵皮的內(nèi)部，到達(dá)徹底去除氧化鐵皮的目的；在后續(xù)酸洗的過程中采用較低濃度的硫酸，便可以達(dá)到快速去除氧化鐵皮的目的。同時(shí)，采用較小的壓下量便可破碎軸承鋼毛管表面的氧化鐵皮，避免采用較大壓下量將氧化鐵皮壓入軸承鋼毛管表面鐵基體內(nèi)，影響軸承鋼毛管的表面質(zhì)量。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。