專利名稱：一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸承制造技術(shù)，具體涉及一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法。
背景技術(shù)：
軸承是機械裝備的關(guān)鍵基礎(chǔ)零件，對機械裝備安全可靠運行至關(guān)重要。目前，國內(nèi)制造的精密軸承，在采用與國外相同的原材料和加工設(shè)備條件下，軸承的初始加工精度已經(jīng)能夠達到技術(shù)要求，但工作壽命普遍較短，無法與國外進口軸承相比，關(guān)鍵原因為軸承的核心承載組件套圈和滾動體內(nèi)部組織不穩(wěn)定，工作中受溫度和載荷作用，促使不穩(wěn)定組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，繼而引起尺寸變化，使軸承精度逐漸喪失，最終導(dǎo)致軸承無法正常工作。對于目前用量最多的碳含量O. 95 wt°/Tl· 05wt%、鉻含量O. 5 wt°/Tl· 65 wt%的高碳 鉻鋼軸承，上述問題更為顯著。對于高碳鉻鋼軸承組件，由于鉻元素含量高，淬火時馬氏體轉(zhuǎn)變溫度低，淬火后不穩(wěn)定的殘余奧氏體含量高。因此，高碳鉻鋼軸承組件在工作中，更容易因為不穩(wěn)定的殘奧氏體轉(zhuǎn)變引起尺寸精度變化。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法，提升了軸承組件的組織和精度穩(wěn)定性，提高了軸承組件的強度、耐磨性和沖擊韌性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法，包括以下步驟
(1)保護氣氛淬火為了減少軸承組件加熱時表面脫碳、氧化和淬火內(nèi)應(yīng)力，將軸承組件在保護氣氛下加熱至840°C 860°C，然后在70°C以下淬火油中冷卻20 30分鐘；
(2)穩(wěn)定化回火將淬火處理后軸承組件加熱至100°C 150°C，保溫I 2小時，空冷至室溫，使淬火后的不穩(wěn)定組織熱穩(wěn)定化；
(3)低溫與回火循環(huán)處理將穩(wěn)定化回火處理后軸承組件在-20°C -200°C范圍內(nèi)低溫處理I 6小時，隨低溫處理容器升至室溫后，間隔30分鐘以內(nèi)再進行100°C 200°C、保溫O. 5 I. 5小時回火處理，循環(huán)低溫與回火處理I 3次。步驟(I)所述的軸承組件為高碳鉻鋼軸承組件，碳含量O. 95 Wt0^l. 05wt%、鉻含量O. 5 wt%^l. 65 wt%0所述的軸承組件為GCrl5鋼軸承組件、GCrl5SiMn鋼軸承組件、GCrl8Mn鋼軸承組件或GCrl5SiMo鋼軸承組件(即所述的軸承組件為GCrl5鋼軸承套圈和滾動體、GCrl5SiMn鋼軸承套圈和滾動體、GCrl5SiMo鋼軸承套圈和滾動體，GCrl8Mo鋼軸承套圈和滾動體)。本發(fā)明的有益效果是通過對淬火后的高碳鉻鋼軸承組件進行溫度相互匹配的冷(低溫)、熱(回火)循環(huán)復(fù)合處理，促使不穩(wěn)定組織產(chǎn)生熱穩(wěn)定化效應(yīng)，并使低溫下組織中的不穩(wěn)定殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，以及過飽和度馬氏體分解。本發(fā)明不僅提升了軸承組件的組織和精度穩(wěn)定性，而且馬氏體分解后得到細化并析出大量微細彌散碳化物，提高了軸承組件的強度、耐磨性和沖擊韌性等機械性能?？刂戚S承組件工作過程中的組織和精度變化，保障軸承正常穩(wěn)定工作。


圖I為本發(fā)明具體實施例GCrl5鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理工藝曲線圖。圖2為本發(fā)明具體實施例GCrl5SiMn鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理工藝曲線圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例I
如圖I所示，以應(yīng)用最廣的GCrl5鋼軸承為例，其組件組織和精度穩(wěn)定化處理方法，按如下步驟實現(xiàn)
(I)保護氣氛淬火將GCrl5鋼軸承組件在保護氣氛加熱爐中加熱至850±10°C，放入60 °C淬火油中冷卻30分鐘。(2)穩(wěn)定化回火將淬火處理后GCrl5鋼軸承組件加熱至130±10°C，保溫2小時，
空冷至室溫。(3)低溫與回火循環(huán)處理將穩(wěn)定化回火處理后的GCrl5鋼軸承組件在_190°C低溫處理4小時，隨低溫處理容器升至室溫后，立即進行160±10°C、保溫I小時回火處理。對按上述方法處理后的GCrl5鋼軸承組件進行殘余奧氏體含量測定，以及抗彎強度、沖擊和磨損試驗測試。經(jīng)穩(wěn)定化處理后的GCrl5鋼軸承組件與常規(guī)熱處理后的軸承組件組織性能測試結(jié)果比較如表I。表I GCr 15鋼軸承組件組織與性能測試結(jié)果
雨號I檢測項目 I指標I單位I常規(guī)熱處理 I穩(wěn)定化處理(本發(fā)明)
I_X射線衍射殘余奧氏體 ％_IOJ_^_6_
2~抗彎試驗—抗彎強度 MPa 17201910—
3_耐磨性失重量_mg_17. 4_6^2_
~ I沖擊試驗 I沖擊韌性 |j/cm2 |24丨28
實施例2
如圖2所示，以另一種常用的GCrl5SiMn鋼軸承為例，其組件組織和精度穩(wěn)定化處理方法，按如下步驟實現(xiàn)
(I)保護氣氛淬火將GCrl5SiMn鋼軸承組件在保護氣氛加熱爐中加熱至850±10°C，放入60°C淬火油中冷卻30分鐘。(2)穩(wěn)定化回火將淬火處理后GCrl5SiMn鋼軸承組件加熱至140±10°C，保溫2
小時，空冷至室溫。(3 )低溫與回火循環(huán)處理將穩(wěn)定化回火處理后的GCr 15 S iMn鋼軸承組件在-130°C低溫處理6小時，隨低溫處理容器升至室溫后，立即進行170±10°C、保溫I. 5小時回火處理。
對按上述方法處理后的GCrl5SiMn鋼軸承組件進行殘余奧氏體含量測定，以及抗彎強度、沖擊和磨損試驗測試。經(jīng)穩(wěn)定化處理后的GCrl5SiMn鋼軸承組件與常規(guī)熱處理后的軸承組件組織性能測試結(jié)果比較如表2。表2 GCrl5SiMn鋼軸承組件組織與性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法，其特征在于包括以下步驟 (1)保護氣氛淬火將軸承組件在保護氣氛下加熱至840°C 860°C，然后在70°C以下淬火油中冷卻20 30分鐘； (2)穩(wěn)定化回火將淬火處理后軸承組件加熱至100°C 150°C，保溫I 2小時，空冷至室溫； (3)低溫與回火循環(huán)處理將穩(wěn)定化回火處理后軸承組件在-20°C -200°C范圍內(nèi)低溫處理I 6小時，隨低溫處理容器升至室溫后，間隔30分鐘以內(nèi)再進行100°C 200°C、保溫O. 5 I. 5小時回火處理，循環(huán)低溫與回火處理I 3次。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法，其特征在于步驟(I)所述的軸承組件為高碳鉻鋼軸承組件，碳含量O. 95 Wt0^l. 05wt%、鉻含量O. 5wt%^l. 65 wt%0
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法，其特征在于所述的軸承組件為GCrl5鋼軸承組件、GCrl5SiMn鋼軸承組件、GCrl8Mn鋼軸承組件或GCrl5SiMo鋼軸承組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軸承制造技術(shù)。一種高碳鉻鋼軸承組件組織與精度穩(wěn)定化處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)保護氣氛淬火將軸承組件在保護氣氛下加熱至840℃～860℃，然后在70℃以下淬火油中冷卻20～30分鐘；(2)穩(wěn)定化回火將淬火處理后軸承組件加熱至100℃～150℃，保溫1～2小時，空冷至室溫；(3)低溫與回火循環(huán)處理將穩(wěn)定化回火處理后軸承組件在-20℃～-200℃范圍內(nèi)低溫處理1～6小時，隨低溫處理容器升至室溫后，間隔30分鐘以內(nèi)再進行100℃～200℃、保溫0.5～1.5小時回火處理，循環(huán)低溫與回火處理1～3次。本發(fā)明提升了軸承組件的組織和精度穩(wěn)定性，提高了軸承組件的強度、耐磨性和沖擊韌性。
文檔編號C21D9/40GK102925658SQ201210437449
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者華林, 錢東升, 韓星會, 秦訓(xùn)鵬 申請人:武漢理工大學