[發明專利]一種控制高溫軸承鋼組織與性能的熱處理方法

有效

• 申請號: 202110897106.6
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113564317B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 于興福;鄭冬月;王盛宇;魏英華;馬芳;安敏;趙文增;趙鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C21D1/32
• 分類號: C21D1/32;C21D1/20;C21D1/773;C21D6/00;C22C38/22;C22C38/24
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 馬維駿

本發明屬于熱處理工藝技術領域，具體涉及一種控制高溫軸承鋼組織與性能的熱處理方法，尤其涉及8Cr4Mo4V鋼組織與性能的真空等溫淬火方法。一種控制高溫軸承鋼組織與性能的熱處理方法，包括對8Cr4Mo4V鋼進行球化退火處理、對球化退火后的8Cr4Mo4V鋼進行真空等溫淬火處理和對真空等溫淬火后的8Cr4Mo4V鋼進行三次回火處理。本發明專利針對8Cr4Mo4V軸承鋼采用真空等溫淬火，控制M?B下復相組織，最終達到提高8Cr4Mo4V軸承鋼強度與沖擊韌性的效果。

技術領域

本發明屬于熱處理工藝技術領域，具體涉及一種控制高溫軸承鋼組織與性能的熱處理方法，尤其涉及8Cr4Mo4V鋼組織與性能的真空等溫淬火方法。

背景技術

8Cr4Mo4V鋼是一種承溫能力良好的第2代鉬系高合金軸承鋼，廣泛應用于DN值低于2.4×10⁶的航空發動機主軸軸承。真空熱處理具有冷卻速度可以控制，淬火后工件表面質量高等優點，廣泛應用于軸承鋼、不銹鋼、高速鋼等零件的熱處理。8Cr4Mo4V鋼經過傳統真空氣淬加三次高溫回火后最終組織為回火馬氏體、殘余奧氏體和碳化物。真空熱處理后的組織具有較高的硬度和接觸疲勞性能，最終硬度為61-62HRC，但沖擊韌性僅有122.8kJ/m²。目前8Cr4Mo4V軸承鋼經過傳統真空熱處理后的沖擊韌性不足，使用壽命低，嚴重限制了其在惡劣的工況環境中使用，因此需要繼續對真空熱處理工藝進行改進。采用真空等溫淬火工藝得到高韌性的M-B下復相組織，在冷卻過程中通過調節充氣壓力，改變淬火冷卻速度并采用分級處理的方法，改良等溫淬火微觀組織，進而期望提高8Cr4Mo4V鋼的力學性能。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種控制高溫軸承鋼組織與性能的熱處理方法，尤其是8Cr4Mo4V鋼組織與性能的真空等溫淬火方法，得到優良的M-B下復相組織，最終提高8Cr4Mo4V鋼的沖擊韌性、洛氏硬度、抗拉強度等綜合性能。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種控制高溫軸承鋼組織與性能的熱處理方法，包括以下步驟：

步驟1、對8Cr4Mo4V鋼進行球化退火處理。

步驟2、對球化退火后的8Cr4Mo4V鋼進行真空等溫淬火處理。

步驟3、對真空等溫淬火后的8Cr4Mo4V鋼進行三次回火處理。

進一步地，所述步驟1中球化退火處理為環坯鍛后放入灰冷后，灰冷溫度達到400-500℃之間時，進行球化退火操作。要求鍛后至球化退火之間的時間小于等于16h。退火前將鍛坯裝箱，并將箱子擺放至退火爐內的有效溫區內，預熱溫度為700-750℃，預熱時間為3h，然后加熱至830-860℃，保溫時間為6-7h，然后隨爐冷卻至720-750℃，保溫時間為11-12h，然后以20℃/h的速度冷卻至680℃，然后隨爐冷卻至500-550℃出爐空冷。