[發明專利]一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝

在審

• 申請號: 201810168723.0
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108342565A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 路曉輝;錢東升;華林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C21D9/40
• 分類號: C21D9/40;C21D1/19
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;汪瑋華

本發明提出一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝，材料采用GCr15軸承鋼，其特征在于包括如下步驟：1)將軸承套圈奧氏體化加熱至840～860℃，保溫30分鐘；然后在240～320℃鹽浴爐內進行預淬火處理，保溫時間小于1分鐘；2)然后將軸承套圈淬火至150～180℃鹽浴爐內停留5分鐘，在50～80℃水槽內清洗后烘干，最后進行回火處理。本發明能有效降低軸承套圈淬火過程中熱應力的影響，從而大幅提高淬火成品合格率并省去常規分級淬火后油冷過程帶來的油鹽混合清洗困難問題，整個工藝所需時間幾乎不變，易于操作控制。

技術領域

本發明屬于機械加工工藝的技術領域，尤其涉及一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝。

背景技術

軸承作為高速鐵路、精密機床、風力發電機等重大裝備關鍵零部件，其技術水平直接決定了整個裝備制造業整體的發展水平。軸承包含套圈(包含內圈和外圈)、滾動體和保持架三大組件。其中，套圈的重量和制造成本占整個軸承產品的60～70％，屬于軸承最重要的組成部件，軸承套圈的淬火變形控制一直是軸承生產制造中的關鍵技術，過大的變形量會制約后續磨加工工序的生產效率和產品質量，影響公司的經濟效益。

以GCr15軸承鋼為主要材料的軸承套圈，淬火工藝為常規馬氏體淬火，熱處理淬火變形普遍存在，例如：圓度、錐度、平面度等。軸承套圈淬火變形主要是主要是由于套圈淬火時不等時的熱應力和相變應力交互作用的結果。在加熱的過程中由于套圈的加熱方式、擺放方式、產品幾何形狀及接觸面平整度等導致套圈局部受熱不均勻，產生熱應力導致變形。現在工廠普遍使用的網帶爐在加熱時基本上不考慮加熱過程中的變形問題。此時，淬火變形才是引起軸承套圈變形的主要原因，應該給予重視。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝，通過二次鹽浴淬火處理，利用第一次淬火時不產生相變應力而降低熱應力的影響，二次淬火只引入相變應力的思路，改善軸承套圈淬火變形，從而大幅提高軸承套圈成品合格率、提高生產效率和經濟效益。此外，還避免了常規分級淬火后油鹽混合帶來的清洗困難及環境污染問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝，其特征在于，它包括如下步驟：

1)將軸承套圈按正常升溫速率加熱至一定溫度，保溫一段時間；

2)將軸承套圈快速淬火至特定溫度的鹽浴爐內，進行保溫處理；

3)迅速將步驟2)中保溫后的軸承套圈淬火至設定溫度并保溫，最后水洗烘干。

按上述方案，所述步驟1)中加熱溫度范圍為840～860℃，保溫30分鐘。

按上述方案，所述步驟2)中的特定溫度為240～320℃，保溫時間小于1分鐘。

按上述方案，所述步驟3)中的設定溫度為150～180℃，保溫時間為5分鐘，最后在50～80℃水槽內清洗后烘干。

本發明的有益效果是：提供一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝，能夠綜合利用兩次鹽浴爐對熱處理熱應力和相變應力的合理控制，來改善淬火變形。而且，相對于傳統分級淬火工藝，本發明工藝全程不需要淬火油，避免了分級淬火后油冷帶來的油鹽混合難以清洗及分離的困難，易于實施，時間和能源消耗小，顯著降低軸承套圈淬火變形，提高成品率。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的二次淬火熱處理工藝流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種改善軸承套圈淬火變形的二次淬火熱處理工藝，其特征在于，它包括如下步驟：

1)將軸承套圈按正常升溫速率加熱至一定溫度，保溫一段時間；

2)將軸承套圈快速淬火至特定溫度的鹽浴爐內，進行保溫處理；