Per què l'acer de rodaments necessita forja i tractament tèrmic preparatori
L'acer amb coixinets de crom d'alt -carbon com ara GCr15, cobert per GB/T 18254 a la Xina i per la secció d'acer de rodaments de boles i rodets de la norma EN ISO 683-17 a nivell internacional, està molt aliat i s'endureix fins a una duresa molt elevada. Aquesta combinació també fa que l'estructura de fosa sigui gruixuda i químicament segregada, amb carburs concentrats en bandes i en límits de gra.
La forja trenca l'estructura de fosa i tanca la porositat interna, i el tractament tèrmic preparatori que segueix porta l'acer a un estat suau, mecanitzable i estructuralment uniforme abans que els anells es tornen i finalment endurin. Saltar o escurçar aquests passos apareixerà més tard com a distorsió, esquerdes o vida curta del coixinet.
Del lingot al billet: cultiu i recuit per difusió
La ruta comença amb la colada de lingots. La part superior del lingot, que conté el tub de contracció i la segregació més forta, es retalla perquè el material defectuós no entri al producte. Aquest pas de tall és decisiu per a la qualitat del coixinet, perquè les inclusions i la porositat concentrades a la tapa descartada no es poden eliminar per cap procés posterior.
Aleshores, al lingot retallat se li dóna un recuit de difusió, un remull llarg-a alta temperatura que permet que els elements d'aliatge i el carboni es redistribueixin per la secció. El recuit per difusió redueix la macrosegregació heretada de la fosa i suavitza el lingot prou per a la primera operació de forja. Es tracta d'un tractament lent i energètic{{3}intensiu, però produeix una estructura inicial molt més uniforme que el mateix acer subministrat com a flor de colada contínua.
Pràctica de forja i segregació de carburs
La forja es realitza per etapes. El lingot es trenca primer i es treballa en un poliedre de manera que la deformació actua en diverses direccions, la qual cosa trenca la xarxa dendrítica i dispersa els carburs en bandes. A continuació, el blanc es forja a la secció de barra o anell requerida amb una relació de forja controlada de manera que la deformació arribi al centre de la secció.
El control de la temperatura és fonamental. La temperatura inicial de forja no ha de ser massa alta, ja que el sobreescalfament fa que el gra d'austenita s'engrossi i pot provocar cremades als límits del gra; tampoc ha de ser tan baix que l'acer es treballa en un rang trencadís. Després de la passada de forja final, el blanc es refreda de manera controlada, utilitzant refrigeració per aire dispers o refrigeració per polvorització, de manera que les xarxes de carbur no precipitin al llarg dels límits de gra d'austenita anteriors.
Les peces de coixinets es produeixen habitualment per la ruta de forja en lloc de per simple fosa contínua, ja que la bruta forjada té una estructura original més sòlida i una distribució de carbur més uniforme, la qual cosa és essencial per a la resistència a la fatiga del contacte rodant.
Recuit esferoïdal i control de carbur de xarxa
Després de la forja i el blanqueig, el material es recuit esferoidalitzat. El tractament manté l'acer just per sota de la temperatura crítica inferior durant un llarg període i després el refreda lentament, convertint el carbur lamel·lar en petits glòbuls dispersos en una matriu ferrítica. El resultat és una estructura suau i mecanitzable amb una distribució uniforme del carbur i una duresa prou baixa per al tornejat, i també prepara l'estructura perquè el tractament final d'enduriment doni una martensita fina i uniforme.
El recuit Spherroidize s'aplica de diferents formes a barres, plaques o blocs, filferro i canonada, i als anells laminats, perquè la secció i l'operació de conformació prevista són diferents. Quan la forja o el refredament ha deixat una xarxa de carburs al llarg dels límits del gra, s'utilitza un tractament normalitzador per trencar la xarxa abans del recuit esferoidal, ja que una xarxa ininterrompuda és difícil d'eliminar després i actua com a camí d'esquerda.
Punts d'Inspecció i Qualitat
Comproveu la posició de tall i descarteu el pes, de manera que el tub de contracció s'elimini completament.
Enregistreu el cicle de recuit de difusió, perquè sota{0}}remull hi ha una segregació que la farga no pot eliminar.
Controleu les temperatures d'inici i final de forja, sense reescalfament que engrossi el gra.
Controleu la velocitat de refredament post-forjada per evitar xarxes de carburs als límits del gra.
Verificar el recuit esferoiditzat per duresa i per valoració metal·logràfica de la forma i distribució del carbur.
Avalueu les bandes de carbur, la profunditat de descarburació i la solidesa interna abans d'alliberar la bruta per a la mecanització.
Preguntes freqüents
P: Per què es retalla la part superior del lingot?
Conté el tub de contracció i la pitjor segregació, que no es pot reparar més endavant en el procés.
P: Què aconsegueix el recuit de difusió?
Redueix la macrosegregació i suavitza el lingot, donant una estructura més uniforme abans de forjar.
P: Per què el lingot es transforma primer en un poliedre?
Treballar l'acer en diverses direccions trenca la xarxa dendrítica i dispersa els carburs en bandes.
P: Quin és el propòsit del recuit esferoïdal?
Produeix carburs globulars en una matriu ferrítica, reduint la duresa per al mecanitzat i preparant l'estructura per a l'enduriment.
P: Com s'eliminen els carburs de xarxa?
S'aplica un tractament normalitzador per trencar la xarxa abans del recuit esferoïdal.
P: La ruta de forja costa més?
Sí, la seqüència de lingot, recuit de difusió i forja costa més que la fosa contínua, però ofereix una millor estructura original i una fiabilitat més alta.
