[發明專利]一種軸承內外圈的制作方法

無效

• 申請號: 201110259871.1
• 申請日: 2011-09-03
• 公開（公告）號: CN102359495A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 吳妙友
• 申請（專利權）人: 浙江泰豐軸承有限公司
• 主分類號: F16C33/64
• 分類號: F16C33/64;C21D9/40;C21D6/04
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所 33107
• 代理人: 張智平;蔡正保

技術領域

本發明屬于熱處理技術領域，涉及一種軸承的熱處理工藝， 特別是一種軸承內外圈的制作方法。

背景技術

軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力，所以要求軸承鋼 有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限。對軸承鋼的化 學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等 要求都十分嚴格，是所有鋼鐵生產中要求最嚴格的鋼種之一。目 前，常用軸承鋼大都熱處理為淬火和低溫回火，制造的軸承出于 低溫回火不能徹底消除內應力和殘余奧氏體。工件在長期保存或 使用過程中會發生變形。為避免這種情況發生，需要進行較為復 雜的熱處理。

而軸承內外圈對尺寸穩定性要求較高，在內外圈淬火(尤其 是分級淬火)后，內部組織仍保留較多的殘余奧氏體，這種殘余 奧氏體是不穩定的組織，在儲存和使用軸承過程中，會不斷地發 生變化，從而改變軸承的精度。為此采用冷處理工藝，它能減少 組織中的殘余奧氏體，稍微提高零件的硬度。

如中華人民共和國國家知識產權局公開的高氮不銹軸承鋼熱 處理工藝【公布號CN101935752A，申請號201010247994.9】包括 以下步驟：一次預熱溫度650±10℃，25～35min；二次預熱溫度 850±10℃，保溫20～45min；淬火溫度1060±10℃，保溫50～ 60min；淬火后冷至室溫半小時內應立即進行冷處理，冷處理溫度： -196±5℃，2～3h，2次；冷處理后升至室溫后立即進行回火， 回火溫度：160±5℃，4～4.5h，2次。本發明在大量實驗基礎上 最終確定的40Cr15Mo2VN高氮不銹軸承鋼的最佳熱處理工藝，不 但有效控制殘余奧氏體的含量，保證了40Cr15Mo2VN鋼制工件的 尺寸穩定性問題，而且解決熱處理的變形問題和裂紋問題。這個 熱處理雖然在一定程度上提高了軸承鋼的使用壽命，但是在較高 溫和較低溫處理后軸承鋼容易產生熱脹冷縮，應力釋放比較嚴重， 導致材料變脆及強度降低。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種 減少應力釋放的軸承內外圈的制作方法。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種軸承內外圈 的制作方法，其特征在于，它包括如下步驟：

A、制作半成品：對坯料進行機械粗加工和熱處理。將坯料進 行機械粗加工后，采用熱處理，使得半成品具備一定的韌度、強 度、硬度、耐磨性等機械性能，提高材料的性能使其符合軸承的 要求以及方便后續的精加工。

B、冷凍處理：將半成品設于制冷裝置內，對半成品冷卻并保 溫。冷卻并保溫使半成品能消除因熱處理帶來的熱脹冷縮的影響， 使半成品的性能能夠穩定下來，減少應力釋放，提高使用壽命。

在上述的軸承內外圈的制作方法中，所述的步驟B中半成品 冷卻保溫的溫度為-60℃～-70℃。由于過冷的溫度影響軸承沖擊 疲勞和接觸壽命，所以選擇在-60℃～-70℃內進行冷卻保溫，既 能達到消除熱脹冷縮及減少應力釋放的目的，又不會因溫度過低 而影響軸承沖擊疲勞和接觸壽命。

在上述的軸承內外圈的制作方法中，所述的步驟B中半成品 冷卻保溫的時間為0.8小時～1.2小時。雖然大量馬氏體的轉變 是在冷到一定溫度傾刻間完成的，但為使內外圈表面與心部都均 勻達到冷處理溫度，需要一定的保溫時間，一般為0.8～1.2h。

在上述的軸承內外圈的制作方法中，所述的制冷裝置為低溫 箱。低溫箱的空氣渦輪制冷機采用渦輪膨脹技術，制冷介質、動 力源均為壓縮空氣，可產生-20℃～-1001℃低溫冷氣流，控制精 度高，制冷速度快，能迅速達到工藝溫度，還具有超厚保溫層， 保溫效果好。

在上述的軸承內外圈的制作方法中，所述的步驟A中是按以 下步驟制作半成品的：a、采用車床對坯料進行車削；b、對車削 后的坯料進行熱處理；c、對熱處理后的坯料進行粗磨。

在上述的軸承內外圈的制作方法中，本制作方法還包括在完 成步驟B之后進行精加工；將經過冷凍處理的半成品裝夾在機床 上進行精磨，得到成品。

與現有技術相比，本制作方法在采用冷凍處理后不僅能減少 殘余奧氏體的含量，提高零件的硬度；還可以消除熱脹冷縮，減 少應力釋放，穩定內外圈的機械性能，提高了內外圈的使用壽命。

具體實施方式

本軸承內外圈的制作方法包括以下步驟：

a、采用車床對坯料進行車削；