[發明專利]一種軸承鋼淬火的方法

有效

• 申請號: 201110081310.7
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102108433A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 尤紹軍;姚艷書
• 申請（專利權）人: 瓦房店軸承集團有限責任公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/20;C21D1/46;C21D1/50
• 代理公司: 大連八方知識產權代理有限公司 21226
• 代理人: 衛茂才

技術領域

本發明涉及一種軸承鋼淬火的方法，是在軸承熱處理淬火工序過程中首創一種新的高碳鉻軸承鋼淬火方式——馬貝復合組織淬火。

背景技術

目前傳統的高碳鉻軸承鋼淬火方式，按照淬火后得到的淬火組織劃分，分為以下三種：

1、馬氏體淬火，淬火組織為：馬氏體+少量殘余奧氏體+少量殘余碳化物；淬火工藝為：

加熱溫度：830-880℃（具體溫度根據鋼種和零件尺寸確定），保溫時間：根據工件壁厚確定，每100mm,保溫0.6~0.8h，最少保溫10min,淬火冷卻方式：采用冷卻能力足夠的淬火介質（主要是淬火油或鹽浴）并進行適當的攪拌，確保工件以大于臨界冷卻速度的冷速冷到Ms點一下一定溫度。臨界冷卻速度和Ms點溫度主要由鋼種和加熱條件確定，Ms點溫度約在220℃左右。Ms點是奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度，高碳鉻軸承鋼Ms點溫度約在220℃左右。?

2、下貝氏體淬火，淬火組織為：下貝氏體+少量殘余奧氏體+少量殘余碳化物。下貝氏體淬火工藝為：加熱溫度：830~880℃（具體溫度根據鋼種和零件尺寸確定），保溫時間：根據工件壁厚確定，每100mm,保溫0.6~0.8h，最少保溫10min,淬火冷卻方式：采用冷卻能力足夠的淬火介質（主要是淬火油或鹽浴）并進行適當的攪拌，確保工件以大于臨界冷卻速度的冷速冷到下貝氏體轉變溫度，并等溫足夠的時間（約4h）。常用高碳鉻軸承鋼的下貝氏體等溫溫度為230~250℃左右，等溫溫度越高，硬度越低。

????3、貝馬復合淬火，淬火組織為：下貝氏體+馬氏體+少量殘余奧氏體+少量殘余碳化物；貝馬復合淬火工藝為：加熱溫度：830~880℃（具體溫度根據鋼種和零件尺寸確定），保溫時間：根據工件壁厚確定，每100mm,保溫0.6~0.8h，最少保溫10min,淬火冷卻方式：采用冷卻能力足夠的淬火介質（主要是淬火油或鹽浴）并進行適當的攪拌，確保工件以大于臨界冷卻速度的冷速冷到下貝氏體轉變溫度，并等溫一定的時間（約0.5h），使工件內奧氏體部分轉變為下貝氏體，然后繼續冷卻到Ms點一下一定溫度，是工件內其余的奧氏體大部分轉變為馬氏體。

發明內容

本發明的目的是提供一種軸承鋼淬火的方法，它同常規的軸承熱處理相比具有沖擊韌性、斷裂韌性、耐磨性高、尺寸穩定性好，表面殘余應力為壓應力，能有效提高軸承的疲勞壽命和可靠性等優點。

本發明的技術方案是：一種軸承鋼淬火的方法，其特征在于，本方法為馬貝復合組織淬火，淬火組織為：馬氏體+下貝氏體+少量殘余奧氏體+少量殘余碳化物；

馬貝復合組織淬火方法的步驟為：

（1)?淬火加熱：加熱溫度為830~880℃，具體溫度根據鋼種和零件尺寸確定；

（2）保溫時間：根據工件壁厚確定，每100mm，保溫0.6~1.5h，，最少保溫8min；

（3）淬火冷卻方式：采用冷卻能力足夠的淬火介質，主要是淬火油或鹽浴，并進行適當的攪拌，確保工件以大于臨界冷卻速度的冷速冷到Ms點與Mf點之間某一溫度Md，Md為-150~250℃，并等溫1~120min，具體時間根據具體工件確定，保證工件心部也冷到Md，使工件內奧氏體部分轉變馬氏體，在工件心部冷到Md溫度后，立即將工件轉入到熱油或鹽浴內加熱到下貝氏體轉變溫度180~280℃，并等溫4~12h，使工件內殘余奧氏體轉變為下貝氏體，并使已形成的馬氏體回火；所述的Ms是是奧氏體開始轉變為馬氏體的溫度，為150~250℃；Mf是奧氏體停止轉變為馬氏體的溫度，為-150~-70℃。

本發明的有益效果是：本發明馬貝復合組織淬火與馬氏體淬火，下貝氏體淬火、貝馬復合淬火不同，馬貝復合組織淬火具有以下顯著特點：

1）初期冷卻速度快，可以使軸承鋼更為充分淬火，擴大軸承鋼應用范圍，充分發揮材料的性能潛力。

2）馬貝復合淬火組織內的馬氏體含碳量，比貝馬復合淬火組織內的馬氏體含碳量低，具有更好的沖擊韌性、斷裂韌性、耐磨性。

馬貝復合組織淬火，由于先發生馬氏體轉變，因而奧氏體內含碳量低的部分轉變為馬氏體，奧氏體內含碳量高的部分在隨后的Ms以上的下貝氏體轉變溫度等溫過程中轉變為下貝氏體；

貝馬復合淬火時，由于先發生下貝氏體轉變，因而奧氏體內含碳量低的部分轉變為下貝氏體，奧氏體內含碳量高的部分在隨后Ms以下溫度繼續過程中轉變為馬氏體，馬氏體為大片狀的高碳馬氏體，其亞結構為孿晶，脆性極大，同時，大片狀的高碳馬氏體在高碳馬氏體片形成時，互相撞擊，極易產生內應力和微裂紋。