一種軸承環(huán)合金鋼及其熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及軸承環(huán)加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸承環(huán)合金鋼及其熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是在機(jī)械傳動(dòng)過程中起固定和減小載荷摩擦系數(shù)的部件。當(dāng)其它機(jī)件在軸上彼此產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，用來降低動(dòng)力傳遞過程中的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置固定的機(jī)件，是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件。軸承在使用時(shí)，離不開軸承環(huán)的配合，因此軸承環(huán)質(zhì)量的好壞直接影響著軸承的使用狀況和壽命。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷發(fā)展，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，對(duì)技術(shù)和設(shè)備的要求越來越高。不斷提高機(jī)械零部件的質(zhì)量是機(jī)械加工行業(yè)的重要工作，是社會(huì)建設(shè)的基礎(chǔ)工作。然而軸承環(huán)現(xiàn)有加工技術(shù)中存在的一個(gè)重要問題是容易產(chǎn)生裂紋，其本質(zhì)原因是材質(zhì)組成導(dǎo)致的，直接原因是熱處理工藝，熱處理后硬度值較高，淬火冷卻，速度較快及回火不充分。所以，改進(jìn)軸承環(huán)的熱處理工藝對(duì)提高其質(zhì)量有至關(guān)重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種軸承環(huán)合金鋼及其熱處理工藝，提高了合金鋼的加工性能，避免裂紋的產(chǎn)生，延長了使用壽命。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)施:
[0005]一種軸承環(huán)合金鋼，由下列重量百分比的成分組成:C 0.30?0.40%、Cr 0.75?2.60%、Si 0.35 ?1.20%、Nb 0.005 ?0.200%、Mn 0.55 ?0.78%、Β 0.08 ?0.12%、Μο
0.026?0.500%、Ni0.05?0.15%、Ti 0.02?0.20%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0006]優(yōu)選地，一種軸承環(huán)合金鋼，由下列重量百分比的成分組成:C 0.33?0.37%、Cr1.75 ?2.35%、Si 0.65?I.00 %、Nb 0.067 ?0.156 %、Mn 0.67 ?0.72%、Β 0.09 ?0.10%、Μο 0.226?0.370%、Ni0.08?0.12%、Ti 0.09?0.15%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]優(yōu)選地，一種軸承環(huán)合金鋼，由下列重量百分比的成分組成:C 0.35% ,Cr2.00%、Si 0.85%、Nb 0.125% ^Mn 0.70%、Β 0.095%、Μο 0.35% ^N1.11% ^Ti 0.12%,
余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]—種軸承環(huán)合金鋼的熱處理工藝，包括以下步驟:
[0009](I)去應(yīng)力退火:將合金鋼加熱到800-950°C，保溫2-3小時(shí)，隨爐冷卻到560-580
°C，出爐后采用空氣冷卻至室溫；
[0010](2)淬火:在加熱爐中充滿防氧化氣體，將合金鋼加熱至880-950 °C，熱透后保溫1-1.5h，采用油冷；
[0011 ] (3)回火:采用低溫回火，在回火爐中加熱至155-225 °C，保溫1_4.5小時(shí)后冷卻至室溫;
[0012](4) 二次回火:在回火爐中加熱至175-245°C，保溫2-4小時(shí)后冷卻至室溫。[0013 ]優(yōu)選地，在淬火之后立即進(jìn)行回火。
[0014]優(yōu)選地，所述防氧化氣體為氬氣或氫氣。
[0015]Nb:鈮作為微合金化元素加入鋼中，與鋼中的碳/氮/硫結(jié)合，改變鋼的顯微結(jié)構(gòu)。不僅提尚鋼的強(qiáng)度，還可以提尚鋼的初性、抗尚溫氧化性和耐蝕性。
[0016]B:提高鋼的淬透性。
[0017]Mo:提高強(qiáng)韌性、淬透性、抑制回火脆性。
[0018]N1:提高鋼強(qiáng)度的同時(shí)，又保持良好的塑性和韌性。
[0019]Ti:能使鋼的內(nèi)部組織致密，細(xì)化晶粒，降低時(shí)效敏感性和冷脆性。
[0020]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明合金鋼中添加的Nb元素可以細(xì)化晶粒，改善合金鋼的加工性能，提高韌性;B和Mo提高合金鋼的淬透性;Ni和Ti對(duì)提高鋼的韌性有一定幫助，這些元素均在抑制裂紋產(chǎn)生方面起到一定作用。在本發(fā)明熱處理工藝中，采取去應(yīng)力退火，減少合金鋼的內(nèi)部應(yīng)力，抑制裂紋產(chǎn)生;淬火中采用油冷的方式降低冷卻速度，兩次回火可以使回火更加充分，此工藝可以有效降低裂紋產(chǎn)生的幾率，在實(shí)際加工中，此合金鋼制得的軸承環(huán)產(chǎn)生裂紋的幾率只有3%。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]一種軸承環(huán)合金鋼，由下列重量百分比的成分組成:C 0.30%,Cr 0.75%,Si
0.35%、Nb 0.005% ^Mn 0.55%、Β 0.08%、Μο 0.026% ^N1.05% ^Ti 0.02%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0024]一種軸承環(huán)合金鋼的熱處理工藝，包括以下步驟:
[0025](I)去應(yīng)力退火:將合金鋼加熱到800-950°C，保溫2-3小時(shí)，隨爐冷卻到560-580
°C，出爐后采用空氣冷卻至室溫；
[0026](2)淬火:在加熱爐中充滿氬氣，將合金鋼加熱至880_950°C，熱透后保溫l_1.5h，采用油冷至室溫，立即進(jìn)行回火；
[0027](3)回火:采用低溫回火，在回火爐中加熱至155-225 °C，保溫1_4.5小時(shí)后冷卻至室溫;
[0028](4) 二次回火:在回火爐中加熱至175_245°C，保溫2-4小時(shí)后冷卻至室溫。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]一種軸承環(huán)合金鋼，由下列重量百分比的成分組成:C 0.40%,Cr 2.60%,Si1.20% ^Nb 0.200%、Μη0.78%、Β 0.12%、Μο 0.500%、N1.15%、Ti 0.20%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0031]一種軸承環(huán)合金鋼的熱處理工藝，包括以下步驟:
[0032](I)去應(yīng)力退火:將合金鋼加熱到800-950°C，保溫2-3小時(shí)，隨爐冷卻到560-580
°C，出爐后采用空氣冷卻至室溫；
[0033](2)淬火:在加熱爐中充滿氫氣，將合金鋼加熱至880_950°C，熱透后保溫l_1.5h，采用油冷至室溫，立即進(jìn)行回火；
[0034](3)回火:采用低溫回火，在回火爐中加熱至155-225 °C，保溫1_4.5小時(shí)后冷卻至室溫;
[0035](4) 二次回火:在回火爐中加熱至175-245 °C，保溫2_4小時(shí)后冷卻至室溫。
[0036]實(shí)施例3:
[0037]一種軸承環(huán)合金鋼，由下列重量百分比的成分組成:C 0.35%,Cr 2.00%,Si
0.85%、Nb 0.125%、Μη 0.70%、Β 0.095% ^Mo 0.35% ^N1.11% ^Ti 0.12%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0038]一種軸承環(huán)合金鋼的熱處理工藝，包括以下步驟:
[0039