[發明專利]一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法

在審

• 申請號: 202210129468.5
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114433648A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 王富國;曹保國;孫月紅
• 申請（專利權）人: 無錫天辰冷拉型鋼有限公司
• 主分類號: B21C1/18
• 分類號: B21C1/18;C21D1/32;C21D1/30;C21D8/00;C21D9/04;C23C22/05
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 陳方

本發明公開了一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法，包括以下步驟：預先對GCr15軸承鋼熱軋圓鋼鋼棒進行冷拉拔，冷拉拔的相對變形量為4~7%；球化退火，球化退火的溫度不高于790℃；表面剝皮去除表面脫碳層；表面磷皂化處理；三道重拉拔，且三道重拉拔中單次重拉拔的相對變形量均超過15%；三道再結晶退火，再結晶退火的溫度不高于680℃；一道輕拉拔，且輕拉拔的相對變形量的6~9.5%；去應力退火，去應力退火的溫度不高于550℃。本申請的冷拔加工方法，不僅工藝道次減少，節約了能源，同時高碳鉻軸承鋼導軌坯料的脫碳層少，高碳鉻軸承鋼導軌坯料的尺寸精度高、綜合性能良好。

技術領域

本發明涉及高精密機床鋼材的加工技術領域，尤其是涉及一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法。

背景技術

導軌是支承和引導運動構件沿著一定軌跡運動的零件，導軌是高精密機床的核心部件之一，導軌的加工工作量占整個機床加工工作量的40％左右，機床的加工精度與導軌的精度有直接的關系。國內高精密機床直線導軌材質通常使用的是GCr15軸承鋼。GCr15軸承鋼的合金含量較少，球化退火后有良好的切削加工性能，淬火和回火后硬度高而且均勻、耐磨性能和接觸疲勞強度高，熱加工性能好，價格比較便宜，使得GCr15軸承鋼成為應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。

目前，傳統的GCr15軸承鋼導軌坯料的制坯方式的主要有熱軋方式和冷軋制成型方式。其中，熱軋方式通過熱軋或熱鍛成導軌的毛坯料，再經過球化退火后，采用精工加工生產工藝方式進行加工精密機床導軌。但熱軋方式存在以下缺點：GCr15軸承鋼導軌坯料在球化退火需要在790～800℃保溫10h，時間長、溫度高，能耗浪費嚴重；同時，為了保證導軌的表面脫碳層小，不影響后期的淬火處理，因此坯料預留加工余量大，精加工時的切削量大，浪費金屬材料，加工費用大。采用冷軋制成型，再經過輕拉拔的生產方式進行導軌生產，同樣存在著一定的缺陷：1)GCr15軸承鋼導軌坯料在球化退火也需要在790～800℃保溫10小時，溫度高、時間長，能耗浪費嚴重；2)需要多組冷軋輥孔型，需要對材料進行多道次的軋制成型制坯，然后再經過冷拉成型，不僅軋輥制造成本高，且在軋制過程中需要多道次的退火熱處理，造成能源的浪費，生產周期較長。

因此，本申請亟需研發一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法，用于替代傳統的GCr15軸承鋼導軌坯料的制坯方式。

發明內容

為了降低高精密機床直線導軌坯料制作過程中存在的球化退火能量消耗和軋輥制造成本，縮短高精密機床直線導軌坯料生產周期，減小脫碳層深度，本申請提供一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法。

第一方面，本申請提供一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法，采用如下技術方案實現：

一種高碳鉻軸承鋼導軌坯料的冷拔加工方法，包括以下步驟：

預先對GCr15軸承鋼熱軋圓鋼鋼棒進行冷拉拔，冷拉拔的相對變形量為4～7％；

球化退火，球化退火的溫度不高于790℃；

表面剝皮去除表面脫碳層；

表面磷皂化處理；

三道重拉拔，且三道重拉拔中單次重拉拔的相對變形量均超過15％；

三道再結晶退火，再結晶退火的溫度不高于680℃；

一道輕拉拔，且輕拉拔的相對變形量的6～9.5％；

去應力退火，去應力退火的溫度不高于550℃。