一種用于小預留量工件的退火方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種退火方法，具體涉及一種用于小預留量工件的退火方法。
【背景技術】
[0002]退火工藝是一種將鋼加熱到高于或低于鋼的臨界點溫度以上保溫一定時間，然后在爐內或埋入導熱性較差的介質中緩慢冷卻，以獲得接近平衡的組織的熱處理工藝。退火能夠降低工件的硬度、便于切削加工，細化晶粒、改善組織以提高機械性能，消除內應力為淬火準備，并提高塑性和韌性，便于后續機加工、冷沖壓和冷拉拔。
[0003]現有的工件退火方法多為整體退火法，即將工件放入加熱爐后整體加熱到一定溫度，并保溫一段時候后出爐，通過空氣進行冷卻。但是，采用整體退火法，工件各部位的受熱程度不同，會產生比較嚴重的形變、氧化等問題，不適合預留量較小的工件；而且，該方法周期長、能耗高、生產效率低，在工業化生產中多有不便。

【發明內容】

[0004]本發明需要解決的技術問題是提供一種用于小預留量工件的退火方法，采用感應加熱裝置對進行局部退火，并采用多段加熱法，退火后工件形變量小，退火周期短、能耗低。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:
一種用于小預留量工件的退火方法，使用感應加熱裝置對小預留量工件進行局部退火，所述退火過程采用五段加熱法。所述小預留量工件的預留量為0.8mm~l.5mm，退火層深度不超過60mm。
[0006]一種用于小預留量工件的退火方法包含以下步驟:
A、將工件安裝在感應加熱裝置上，對小預留量工件進行第一段加熱，直至工件溫度達250 0C -350 0C ；
B、繼續對工件進行第二段加熱，直至工件溫度達400°C-500°C ；
C、繼續對工件進行第三段加熱，直至工件溫度達520°C~620°C然后空冷20~50min ；
D、對工件進行第四段加熱，直至工件溫度達650°C~750°C，然后空冷20~50min ；
E、對工件進行第五段加熱，直至工件溫度達750°C~830°C，停止加熱；然后將工件吊離感應加熱裝置，空冷至室溫。
[0007]本發明的進一步改進在于:所述第一段加熱的終點溫度為280°C~320°C ;第二段加熱的終點溫度為420°C -460°C ;第三段加熱的終點溫度為550°C ~600°C，空冷時間為30min ;第四段加熱的終點溫度為680°C~720°C，空冷時間為30min ;第五段加熱的終點溫度為 780 °C ~820°C。
[0008]本發明的進一步改進在于:所述退火過程的加熱速度為18~25°C /min，加熱功率為 100~300Kffo
[0009]本發明的進一步改進在于:所述退火過程的加熱速度為20°C /min。
[0010]本發明的進一步改進在于:使用高頻感應加熱裝置進行退火時，工件與感應器的距離為5 mm ~8mm;使用工頻感應加熱裝置或中頻感應加熱裝置進行退火時，工件與感應器的距離為15 mm ~20mm。
[0011]由于采用了上述技術方案，本發明所取得的技術進步在于:
本發明提供了一種用于小預留量工件的退火方法，使用感應加熱裝置對工件進行五段加熱，加熱速度快，工件表面溫度和內芯溫度差別小，不易產生形變；并對加熱次數、加熱功率、升溫速度等參數進行了限定，進而進一步降低了退火過程中工件的升溫速度，有效避免了工件的形變和氧化，使得小預留量工件經過退火后的性能能夠滿足工件質量要求。
[0012]本發明感應退火方法是利用感應線圈通電后在工件表面產生渦流效應在工件表面產生熱量，與整體退火法中依靠熱傳導進行傳熱相比，本發明方法的傳熱速度快，熱損耗低，不僅大大提高了熱效率，而且減少了退火時間、縮短了工件制備周期，并顯著降低了生產成本。
[0013]本發明采用五段加熱法，第三段加熱后工件溫度已經達到550°C以上，如果繼續進行加熱，則無法保證工件內芯和表面溫度的一致、容易造成形變，因此，在第三段加熱、第四段加熱完成之后，均需要進行空冷，待工件表面溫度降低后再進行加熱，保證工件表面溫度和內芯溫度相差不大，進而使得退火后工件的形變量小。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明:
實施例1
對中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司的某工件進行局部退火，退火部分尺寸為:直徑385mm、長1500mm。退火前工件的原始硬度為LD840~855，退火前余量為0.8mm。
[0015]退火過程采用工頻感應加熱裝置，感應頻率50Hz，感應電壓370V。
[0016]退火過程如下:
A、將工件安裝在工頻感應加熱裝置上，工件與感應器的距離為18mm。對工件進行第一段加熱，工件移動速度為100mm~110mm/min ;加熱15min后，工件溫度達283°C -297°C ；
B、繼續對工件進行第二段加熱，工件移動速度為150mm~160mm/min;加熱1min后，工件溫度達443 °C -465 °C ；
C、繼續對工件進行第三段加熱，工件移動速度為180mm~190mm/min;加熱9min后，工件溫度達 573 °C -592 °C，空冷 22min ；
D、對工件進行第四段加熱，工件移動速度為150mm~160mm/min;加熱1min后，工件溫度達 685°C -703°C，空冷 25min ；
E、對工件進行第五段加熱，工件移動速度為150mm~160mm/min;加熱1min后，工件溫度達788°C ~801°C，停止加熱；然后將工件吊離工頻感應加熱裝置，空冷至室溫。
[0017]經檢測，退火后工件的硬度達到LD600~620，退火部分的最大偏差量為0.68_。整個退火過程耗時lOlmin，退火能耗2400kWh。
[0018]實施例2
本實施例為實施例1的對比實施例，所用退火工件規格相同，采用整體退火法進行退火。具體退火過程為:
首先將工件裝入熱處理爐中，加熱至300°C ~350°C，保溫2h ;然后調整熱處理爐溫至550°C ~600°C，升溫速度 30°C -40°C /h，在 550°C ~600°C保溫至少 15h (900min 以上)。保溫結束后，將工件吊出熱處理爐，空冷至室溫。
[0019]經檢測，退火后工件的硬度達到LD608~632，退火部分的最大偏差量大于1_。退火升溫過程耗時8h (480min)，整個退火過