[發明專利]一種第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法

有效

• 申請號: 202011370210.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112501396B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王方方;張凱倫;鄭立靜;張虎
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京航空航天大學寧波創新研究院
• 主分類號: C21D1/20
• 分類號: C21D1/20;C21D1/613;C22C38/52;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/04;C22C38/02
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1.一種第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于包括以下步驟：

A固溶處理：對軸承鋼塊經過多段升溫到固溶溫度1050-1150℃后進行固溶處理，固溶時間T與所述鋼塊的厚度h之間滿足下式：

T＝80h～120hs；

B等溫淬火：

B.a當鋼塊厚度h≤20mm，采用恒壓恒流速氣淬：壓力為0.2-1.5MPa，流速為0.1-0.8m/s，冷卻時間≤15min，冷卻速度為60-100℃/min，直到降溫到等溫溫度180-280℃后保溫1-2h；隨后空冷至室溫；

B.b當鋼塊厚度20mmh≤50mm，采用分段循環冷卻：

B.b.a高壓高流速氣淬：壓力1.2≤P₁≤2.5MPa，流速0.3≤V₁≤1.0m/s，進行吹掃，吹掃時間為t₁；

B.b.b低壓低流速氣淬：壓力P₂為流速V₂為進行吹掃，吹掃時間為t₂；

循環進行上述步驟B.b.a、B.b.b的循環次數為n，且滿足下式:

n(t₁+t₂)≤20min，

3≤n≤15，

t₂≤t₁；

直到降溫到等溫溫度180-280℃后保溫1-2h；隨后空冷至室溫；

所述第三代軸承鋼為低C、高Cr-Co-Mo合金鋼，其成分范圍為：

。

2.根據權利要求1所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述步驟B.a的所述恒壓恒流速氣淬：壓力為0.5-1.2MPa，流速為0.2-0.5m/s，冷卻時間≤10min，冷卻速度為80-100℃/min。

3.根據權利要求1所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述步驟B.b.a高壓高流速氣淬：壓力P₁為1.5-2MPa，流速V₁為0.6-0.8m/s。

4.根據權利要求1所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述步驟B.b.b低壓低流速氣淬：壓力P₂為0.3-0.5MPa，流速V₂為0.1-0.3m/s。

5.根據權利要求1所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述步驟B.b的循環次數n為5≤n≤10；t₁為50-120s，t₂為30-90s。

6.根據權利要求1所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述步驟B等溫淬火的B.a和B.b步驟的等溫溫度為180-220℃。

7.根據權利要求1至6任一項所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述步驟A固溶處理的所述多段升溫包括以下步驟：

A.a第一階段升溫：對CSS-42L鋼塊進行加熱升溫到第一階段溫度500-550℃，保溫10-20min；升溫速度10-15℃/min

A.b第二階段升溫：繼續升溫到第二階段溫度800-850℃，保溫10-20min，升溫速度10-15℃/min；

A.c繼續升溫到第三階段固溶溫度1050-1150℃，升溫速度5-10℃/min。

8.根據權利要求1至6任一項所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：所述B等溫淬火的B.a、B.b步驟的氣淬所用氣體為惰性氣體。

9.根據權利要求1至6任一項所述的第三代軸承鋼的等溫淬火熱處理工藝方法，其特征在于：在所述步驟B等溫淬后進行步驟C回火，對于所述鋼塊厚度h：

h≤20mm，回火溫度500-550℃，回火時間t₃＝(2～4)h+30～50min，空冷至室溫；

20mmh≤50mm，回火溫度500-550℃，回火時間t₄＝(3～3.5)h+40～50min，且t₃t₄≤360-0.25t₃，空冷至室溫。