[發(fā)明專利]一種軸承鋼酸洗磷皂化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011161587.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112359362B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓全喜;高協(xié)清
• 申請（專利權(quán)）人: 中天鋼鐵集團有限公司;常州中天特鋼有限公司
• 主分類號: C23G1/08
• 分類號: C23G1/08;C23C22/08;C23C22/83
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸承鋼酸洗磷皂化方法。包括酸洗、沖洗、石灰、球化退火、酸洗、漂洗、二次沖洗、草酸、磷化、漂洗、皂化、烘干。退火前，增加酸洗石灰工藝，能夠洗掉線材表面的氧化鐵皮，并達到速干的功能；球化退火時加入RX氣體作為滲碳用的保護氣氛，可以形成穩(wěn)定可靠的爐內(nèi)氣氛，可以做到軸承鋼線材爐內(nèi)零脫碳。通過本發(fā)明的酸洗磷皂化方法處理的軸承鋼，其脫碳可以控制到1D％以內(nèi)，其珠光體球化組織為2?3級，適合用于高速冷鐓加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸承鋼酸洗磷皂化方法。

背景技術(shù)

酸洗表面處理分為：1、銹化—浸酸、沖水放置室外產(chǎn)生氧化的過程，目的為了去除線材表面頑固的附著物。2、磷化皂化—線材經(jīng)過對表面的氧化皮、銹蝕物、油脂等雜物進行清洗預處理后，浸入磷化槽液中(以酸式磷酸鹽為主的溶液)，在表面沉積形成一層不溶于水的結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程。線材經(jīng)過磷化處理后，浸入皂化槽液中，溶液中的硬脂酸鹽和磷酸鋅膜層通過反應形成硬脂酸鋅皂化層的過程，以利于后續(xù)的拉拔和冷鐓成型。磷化、皂化，磷皂化處理是為了更好的冷鐓成型，并能夠防銹。3、石灰—浸酸、沖水、中和、石灰，石灰處理的線材冷鐓變形量較低。

目前軸承鋼線材先經(jīng)過熱處理爐處理，處理后脫碳情況一般均大于1％D比較嚴重，一方面主要是由于線材表面帶有少量的氧化鐵皮，另一方原因是線材在運輸和搬運過程受潮有少量的水分，在連續(xù)退火爐或者井式爐內(nèi)熱處理反應時發(fā)生氧化，達不到下游高端冷鐓軸承鋼客戶對脫碳的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的軸承鋼酸洗磷皂化工藝，包括酸洗、沖洗、石灰、球化退火、酸洗、漂洗、二次沖洗、草酸、磷化、漂洗、皂化、烘干。通過本發(fā)明的酸洗磷皂化方法處理的軸承鋼，其脫碳可以控制到1D％以內(nèi)，其珠光體球化組織為2-3級，適合用于高速冷鐓加工。

具體工藝步驟如下：

(1)、將GCr15軸承鋼線材多余打包帶剪掉，只留一根打包帶，放入帶振動功能的弱酸槽內(nèi)浸泡10分鐘，浸泡溫度30-40℃，F(xiàn)e²⁺≤120克/升；將酸洗后的軸承鋼線材采用高壓清水沖洗0.5-1分鐘，沖洗掉線材表面殘余的弱酸，沖洗水pH 6-7，TDS≤800mg/l，沖洗后送到石灰槽內(nèi)進行石灰工藝。

振動具體為：酸槽兩端支架的下方各設(shè)置1個1.5Kw的電機進行振動來帶動料架和線材振動，達到疏松線材間隙充分酸洗的效果。

弱酸槽內(nèi)弱酸為濃度5％-10％鹽酸，酸洗后軸承鋼線材表面氧化鐵皮被洗掉，解決了在退火爐中由于表面少許氧化鐵皮導致脫碳的發(fā)生。

(2)、將沖洗干凈的GCr15軸承鋼線材放入溫度為85～95℃的石灰槽內(nèi)(石灰的質(zhì)量濃度20-30％)反應0.5-1分鐘。線材經(jīng)溶液浸泡后，在表面形成一層石灰涂層。

(3)、將步驟(2)處理后的軸承鋼線材送入連續(xù)式熱處理爐按照球化退火工藝(球化退火溫度795℃，退火時間30小時)進行退火生產(chǎn)。退火過程中通過RX吸熱式氣體發(fā)生器加入RX氣體進行滲碳保護；

RX氣體是將天然氣與空氣按1：2.5左右的體積比混合，通過RX吸熱式氣體發(fā)生器在1050℃及催化劑(鎳基觸媒)的作用下，經(jīng)燃燒反應而生成的氣氛，在天然氣成分穩(wěn)定的前提下，生產(chǎn)的氣體范圍為CO：19-21％；H₂：38-42％，CO₂：0.25～0.45％，其余為氮氣；由于RX氣體成分穩(wěn)定，對于化學熱處理，特別是作為球化退火的保護氣氛，具有運行成本低，自動化程度高、節(jié)能減排等特點。

(4)、將熱處理后的線材冷卻后，放入3級梯級溢流結(jié)構(gòu)酸槽(如圖1)內(nèi)酸洗，三級酸洗槽內(nèi)分別為弱酸、中酸、強酸，弱酸和中酸槽分別為雙工位槽。線材經(jīng)過三級酸洗后，先經(jīng)過漂洗槽進行漂洗，后放置在自動高壓水沖洗槽內(nèi)沖洗，沖洗水槽pH 5-6，避免殘余的鹽酸進入磷化槽。