[發明專利]高碳鉻軸承鋼晶粒度熱處理方法

在審

• 申請號: 202210532894.3
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114875215A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張文朝
• 申請（專利權）人: 溫州為尚機械有限公司
• 主分類號: C21D1/32
• 分類號: C21D1/32;C21D6/00;C21D9/40;C21D1/28
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 于艷玲

本發明公開了一種高碳鉻軸承鋼晶粒度熱處理方法，所述軸承由GCr15高碳鉻材質制成，包括以下工藝步驟：(1)將待加工軸承零件進行正火加熱，正火加熱后所得零件進行氮氣快速冷卻；(2)將步驟(1)所得零件重復步驟(1)的操作；(3)將步驟(2)所得零件進行球化退火處理；(4)將步驟(3)所得零件以840℃的溫度進行加熱，加熱時長為50?60min；(5)將步驟(4)所得零件以60℃的溫度進行清洗，清洗時長為20min；(6)將步驟(5)所得零件以180?195℃的溫度范圍下進行210min時長的回火處理；(7)將步驟(6)得到的零件進行空冷處理。本發明解決現有技術中通過常規熱處理工藝無法改善初始晶粒度組織且無法滿足高性能軸承工況晶粒度不小于10級的要求的問題。

技術領域

本發明涉及軸承熱處理工藝技術領域，具體為一種高碳鉻軸承鋼晶粒度熱處理方法。

背景技術

高碳鉻軸承鋼具有高的壽命和力學性能，但由于鋼材廠原材料制備工藝的不足，常常得到8級～9級的晶粒度組織，后續通過鍛造或鋼管成型的軸承零件通過常規熱處理工藝是無法改善初始晶粒度組織，也無法滿足高性能軸承工況的晶粒度不小于10級的要求。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種高碳鉻軸承鋼晶粒度熱處理方法，為解決現有技術中通過常規熱處理工藝無法改善初始晶粒度組織且無法滿足高性能軸承工況晶粒度不小于10級的要求的問題。

為達到上述目的，本發明提供了一種高碳鉻軸承鋼晶粒度熱處理方法，所述軸承由GCr15高碳鉻材質制成，包括以下工藝步驟：

(1)將待加工軸承零件進行正火加熱，正火加熱后所得零件進行氮氣快速冷卻；

(2)將步驟(1)所得零件重復步驟(1)的操作；

(3)將步驟(2)所得零件進行球化退火處理；

(4)將步驟(3)所得零件以840℃的溫度進行加熱，加熱時長為50-60min；

(5)將步驟(4)所得零件以60℃的溫度進行清洗，清洗時長為20min；

(6)將步驟(5)所得零件以180-195℃的溫度范圍下進行210min時長的回火處理；

(7)將步驟(6)得到的零件進行空冷處理。

采用上述技術方案有益的是：將待加工軸承零件先進行正火加熱，在第一正火加熱后將所得零件直接進行氮氣快速冷卻，將第一次氮氣冷卻后的零件重復步驟(1)的操作，即再進行正火加熱，在正火加熱后再進行第二次氮氣冷卻，步驟(2)中循環步驟(1)的操作，在循環多次后將將步驟(2)所得零件進行球化退火處理，球化退火處理完成的零件直接以840℃的溫度進行50-60min時長的淬火，淬火完成后將所得零件以以60℃的溫度進行清洗，清洗時長為20min，清洗完成后再以180-195℃的溫度范圍下進行210min時長的回火處理，最后將步驟(6)所得零件進行空冷處理。上述技術將原材料經過鍛造或鋼管成型制造的軸承零件通過多次循環正火及氮氣快速冷卻和一次球化退火的循環熱處理，利用快速加熱從而提高零件中奧氏體的形核率以及通過多次加熱和快速冷卻來形成有利于形核的顯微組織，從而達到奧氏體晶粒度超細化的效果，采用這種真空爐多次循環正火和氮氣快速冷卻方法后，實現了晶粒度均能滿足大于10級以上的設計要求，同時在奧氏體晶粒細化后容易使產品質量有較大的提升，對于軸承鋼而言，上述技術的設置進一步提高了軸承的強韌性和使用壽命。

本發明進一步設置：所述步驟(2)中的重復操作次數為1～2次。

采用上述技術有益的是：上述技術的設置將步驟(1)所得零件重復步驟(1)的操作，將重復循環次數特定為1～2次，在該特定循環次數下能夠提高零件中奧氏體的形核率以及形成有利于形核的顯微組織，即在該特定的循環次數下的奧氏體晶粒度超細化的效果為最好效果，如若重復循環次數定位3次以上，整個奧氏體晶粒度超細化效果提升不明顯，同時還容易增加成本支出，進而導致成本浪費。