對高碳鋼和軸承進行的試驗

　　晶粒細化過程可分為不同的階段，雖然不同階段也可能出現在同一陶瓷軸承時間。原始晶粒變形將有增加錯位密度的趨勢，能夠在新生晶粒邊界形成晶核。新晶粒邊界的消失和再生與實際溫度密切相關。新晶粒的形成和生長是一個熱力學過程。在不同的階段，會發生恢復、靜態再結晶和動態再結晶，從而影響流動應力曲線。最後，晶粒生長呈現一種趨勢，那就是使晶界能量最小。正如眾所周知的各種不同化學成份的理論模型所闡述的那樣，關鍵溫度決定著晶粒細化條件和完全再結晶晶粒生長結構之間的分界線。隨著碳含量的減少，這種效應就會變得更加明顯。對於16MnCr這樣的鋼種來說，可以很容易地得到晶粒細化超過40%的顯微組織。

　　實際應用中，確保軋制產品在整個橫斷面上保持在規定的溫度範圍內具有十分重要的意義。特別是當軋件表面溫度低於臨界溫度值，而芯部溫度仍然在較高的溫度範圍內時，將有可能形成一種非均勻的最終組織，其中包括晶粒大小和所組成的相。

　　ONA退火室與冷床布置在一條線上，退火室包括一座煤氣爐。棒材層被輸送到退火室內，目的是對從軋機區已經開始的熱處理進行到底(緩冷、軟化退火、球化退火、回火)。采用最優化布置的燒嘴和使用能夠均勻冷卻的一組對軸承流風機，可確保退火爐內溫度布置均勻一致，從而不僅能夠保證完全不會出現脫碳現像，而且可確保在棒材長度方向上，以及各個棒材之間，獲得均勻一致的機械性能。

　　棒材經過定尺切割後，將進入整個在線生產工藝過程中的最後兩道重要的生產工序，即在線檢查和精整。棒材精整作業線由一台在線噴丸清理機、4台砂輪鋸、一個NDT無損檢查站、一個棒材去毛刺站、一個堆垛站、多台打捆機和一個最終收集站組成。

　　本試驗研究的鋼種是最常見的軸承鋼AISI52100。此外，ONA退火爐還對範圍廣泛的各類合金鋼進行了熱處理，其中包括退火和回火處理。

　　棒材在ONA退火室內的移動，由步進梁式輸送器完成。步進梁采用特殊的超耐熱合金鋼制造，內部沒有通水冷卻，而且設有一個專用機構，使棒材在熱處理過程中不斷翻轉，從而可有效避免產品表面形成黑印。燒嘴的合理布置，再加上專用大功率冷卻風機，可確保退火爐內溫度分布均勻塑膠軸承。燒嘴功率通過布置在每個加熱區的高溫計實現的負反饋進行控制。

　　考慮到ONA退火室采用模塊結構形式，模塊基本長度為25m，因此，可容納25m、50m，直到最大長度為75m的棒材，在對Cr/CrMo鋼進行等溫退火時，其最大連續退火能力可高達125t/h。ABSLuna鋼廠ONA退火室總長度為50m，以滿足90t/h的設計能力要求。9個不同的縱向區和兩個橫向區，可有效控制退火爐內氣氛溫度。9個區內配備有雙燒嘴和一個強制對流風扇，以使爐內氣流分布均勻。該裝置可通過兩種方式促使室內空氣循環，既可以將熱空氣推向ONA退火室入口區(順時針空氣循環)，也可以實現反向循環，為位於熱處理爐中部的棒材提供更多的熱量。這樣，就可以為滿足特定的熱處理工藝要求，形成需要的溫度梯度分布。

　　對於高碳鉻鋼來說，熱軋產品材料硬度要高於320HB，而這樣的硬度則不適合所有的下列作業，如冷剪、鋸切等。考慮到珠光體組織強度主要取決於鐵素體與碳化物之間的層間距，因此，要減小軋件在軋制狀態下的硬度，一種可行的方法是培林拓寬層間距。可以通過兩種不同途徑來實現。第一種方法是增加成核點，細化奧氏體晶粒組織，以使相變能夠在較短的時間內，在較高的溫度下開始。第二種降低冷卻速率，使材料保持在較高的溫度範圍內，以便有可能增大層間距。選擇一種或同時采用上述兩種方法，都有可能降低材料硬度，改善材料的冷剪切或鋸切性能和條件。然而遺憾的是，對硬化層深度和滾動接觸疲勞強度的最終要求，在很大程度上受到原始組織的影響。考慮到這個原因，因此有必要開發一種新的方法，能夠在不影響材料最終機械性能的條件下，降低材料硬度。