[發明專利]制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410243566.7
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104004889A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳奇輝
• 申請（專利權）人: 上海中隆軸承有限公司
• 主分類號: C21D1/68
• 分類號: C21D1/68
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發明涉及軸承制備技術領域，特別涉及一種制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑。

背景技術

制備軸承用的軸承鋼是過共析鋼，碳含量范圍為0.95％～1.05％，凡是鋼材中碳含量低于0.95％的部分均應看做是脫碳。脫碳又分為全脫碳層和部分脫碳層。全脫碳層即鋼的表面脫碳之后，全部喪失碳素的區域，表現為全部鐵素體組織。部分脫碳層，指鋼的表面脫碳后，部分喪失碳素的區域，即除全部脫碳層外其組織與基體組織有差異的區域。包括亞析層(珠光體+鐵素體)和共析層(珠光體)，又稱半脫碳層或過渡層。

鋼材在加熱以及隨后的冷卻過程中，很容易產生脫碳。如果脫碳層不好，會造成制備的軸承強度不夠，影響到軸承的使用壽命。

熱處理技術廣泛用于調控鋼制工件的力學性能。在高溫的氧化性氣氛下，鋼鐵材料在熱處理時不可避免的會與環境中的氧氣發生作用，造成基體的氧化、脫碳以及合金元素的貧化等。基體的氧化和脫碳制約了成材的表面質量，降低了成材率和加熱爐的作業率。

一般情況下，為了保證鋼鐵材料的質量，需要用高壓水將基體表面的氧化鐵皮除去。對于軸承鋼，不僅要除鱗，還要采用機械切削除去脫碳層，造成了資源和能源的極大浪費。為此，針對鋼鐵材料熱處理時的氧化和脫碳，一般需采取一定的防護措施，如控制加熱溫度及時間、控制加熱爐氣氛、合理安排工藝路線及留放加工余量、采用覆蓋物及保護涂料等。其中，涂層保護使用方便、成本較低，是國內大部分鋼鐵企業優先選擇的方法。

目前的涂層保護技術，主要是基于兩種不同的防護機理。一種是依靠高溫下在鋼坯表面形成粘流態保護層的屏蔽型機理，如中國專利CN101210121A；另一種是通過改變氧化皮的結構生成致密改性氧化皮，使得氧化皮的結構和性能得到改善，從而起到高溫防護的反應型防護機理，如中國專利CN101462857A。

目前，用于軸承鋼的高溫防護涂料綜合性能不好，尤其是在高于1200℃時，用于高碳鉻軸承鋼且同時具備防氧化和防脫碳功能的涂料還很欠缺。

中國專利CN101486848A公布了一種用于不銹鋼、耐熱鋼的高溫防氧化防脫碳涂料，主要成分為玻璃料、粘土、滑石粉，其防護溫度范圍在900℃～1200℃。中國專利CN1632137A公布了一種防止鋼制工件在熱處理時氧化/脫碳的涂料，主要由TiO2、Al2O3、SiO2、玻璃粉、增強型碳粉和粘結劑組成，其防護溫度范圍在800℃～1200℃。上述兩種涂料存在的共同缺陷是防護溫度均在1200℃以下，不適用于1200～1300℃高溫段的防護。中國專利CN101624643A公布了一種用于溫熱成形生產過程中具有防止鋼板氧化和脫碳的涂料，該涂料由于采用了納米原料，使得這種涂料的成本較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一在于針對現有軸承鋼高溫防護涂料綜合性能不好，尤其是在高于1200℃時，用于高碳鉻軸承鋼且同時具備防氧化和防脫碳功能的涂料所存在的缺陷而提供一種防護溫度高的制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑。

本發明所要解決的技術問題之二在于提供上述制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑的制備方法。

本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：

制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑，由以下重量份的原料制備而成：

上述制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑的制備方法，是先將水加熱至60-70℃，加入硼砂攪拌溶解，待其完全溶解后，加入消泡劑，攪勻后逐步加入模數1.5水玻璃攪拌均勻即可。

使用時將其加熱到60-70℃，然后浸泡待熱處理的軸承鋼材料，時間為20-30分鐘，待其干燥后直接進行熱處理。

本發明中的防脫碳劑可在軸承鋼表面形成一層致密的化學保護膜，防止因熱處理造成軸承鋼表面形成脫碳層，從而可以減少磨削余量20-30％，從而提高加工效率。由于鋼材表面的致密化學保護膜，可以隔絕熱處理后放置過程中氧和水汽對表面的侵蝕，減少或免于防銹處理。本發明尤其適合網帶爐熱處理。

本發明的制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑粉料在800～1300℃下呈現燒結態，利用在鋼表面上生成致密結構的原理有效降低鋼表面的氧化，粉料中的碳粉先于鋼中的碳進行氧化反應，達到有效降低鋼脫碳的目的；

本發明的制備軸承用的軸承鋼熱處理防脫碳劑涂料粉料在冷卻過程中由于熱膨脹系數和高碳鉻軸承鋼有很大差異，能保證涂層自然剝落，剝落后的軸承鋼表面仍具有原有金屬光澤，鋼表層化學成分基本不變。

具體實施方式

實施例1