CN101994120A

CN101994120A - 一种滚动轴承的热处理工艺方法

Info

Publication number: CN101994120A
Application number: CN2009100131079A
Authority: CN
Inventors: 杨辰薇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明涉及一种对滚动轴承钢的滚动轴承的热处理工艺方法，本发明提供了一种使滚动轴承钢具有较长抗滚动接触疲劳寿命、良好的抗裂强度以及老化尺寸变化受到限制的滚动轴承的热处理工艺方法。本发明的滚动轴承钢的热处理工艺方法包括以下步骤：以超过相变温度A的碳氮共渗温度对用于轴承部件的钢进行碳氮共渗；使钢冷却到低于相变温度的温度；将轴承钢再加热到淬火温度，该温度不低于所述的相变温度，但低于所述碳氮共渗温度；并对钢进行淬火工艺过程。

Description

一种滚动轴承的热处理工艺方法

技术领域：

本发明涉及一种机械运输机配套的压缩机等中使用的滚动轴承热处理工艺方法。

背景技术：

目前，轴承行业对滚动轴承的在热处理方法中，作为一种确保轴承部件抗滚动接触疲劳使用寿命的方法，滚动轴承的表面层部分可以以氨添加到RX气体的气氛中加热来进行碳氮共渗的热处理工艺加工工艺。这种碳氮共渗可使钢件表面层部分硬化，并且还会在微观结构中产生残留的奥氏体，以此保障滚动轴承接触疲劳寿命等综合机械性能。然而，由于碳氮共渗涉及扩散，轴承部件需要被长时间保持在高温下，这样会使微观结构变粗，从而将很难提高其抗裂强度。另外，由于残留奥氏体的增加，会存在老化尺寸增加这样一个问题。从而使轴承钢会增加原材料的成本。

随着轴承的使用工矿环境变得越来越恶劣，未来滚动轴承的使用必然会被用在与传统情况相比负载更大、温度更高的条件下。为此，需要具有较长的抗滚动接触疲劳寿命、更大抗裂强度及良好尺寸稳定性的滚动轴承。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种轴承钢的热处理工艺方法，其中的滚动轴承必须具有较长的抗滚动接触疲劳寿命和良好的抗裂强度并且老化尺寸变化的增加可受到限制。

为了达到上述目的，本发明的滚动轴承热处理工艺方法包括以下步骤：以超过相变温度A的碳氮共渗温度对用于轴承部件的钢进行碳氮共渗；使钢冷却到低于相变温度的温度；将轴承钢再加热到淬火温度，该温度不低于所述的相变温度，但低于所述碳氮共渗温度；并对钢进行淬火工艺过程。

本发明的有益效果：

1、确保轴承钢良好的耐冲击、断裂韧性、抗裂强度等，同时还可以确保较长的抗滚动接触疲劳寿命等综合机械性能。

2、具有较长的抗滚动接触疲劳寿命和良好的抗裂强度并且老化尺寸变化的增加可受到限制。

具体实施方式：

本发明的滚动轴承热处理工艺方法，包括以下步骤：以超过相变温度A的碳氮共渗温度对用于轴承部件的钢进行碳氮共渗；使钢冷却到低于相变温度的温度；将轴承钢再加热到淬火温度，该温度不低于所述的相变温度，但低于所述碳氮共渗温度；并对钢进行淬火工艺过程。

该工艺目的是在碳氮共渗之后将钢被冷却到低于相变温度A的温度之后进行最终的淬火工艺，从而可以使奥氏体晶粒的细小。这样，可以改善耐冲击、断裂韧性及抗裂强度和滚动接触疲劳寿命等。

另外，通过将钢冷却到允许奥氏体进行转换的温度，可以使碳氮共渗时的奥氏体晶界以及最终淬火时的奥氏体晶界相互无关。这样，在用于最终淬火的加热温度处，与在碳氮共渗时相比，未溶解的碳及其它的元素比增加，而奥氏体的量的比减小。此外，从铁碳相图看，在上述沉淀物和奥氏体的共存区域中，溶解在奥氏体中的碳浓度随着淬火温度的降低而减小。

当钢被加热到最终淬火温度时，抑制奥氏体晶粒生长的未溶解的渗碳铁的量增加，这样便可以获得较细小的奥氏体晶粒。此外，由于淬火使钢的内部组织从奥氏体像马氏体的转变过程中，其结构具有较低的碳浓度，因此，与从较高的碳氮共渗温度淬火而得的结构相比，它表现出良好的韧性。

在根据本发明的轴承部件的热处理方法中，用于淬火的再加热温度可以在800℃到820℃的温度范围中。

经过用于上述轴承部件的热处理方法，而奥氏体晶粒的平均晶粒度不大于8pm。

以这种平均晶粒度不大于8pm的奥氏体晶粒，不仅可以提高滚动接触疲劳寿命，而且还可以改善耐冲击、断裂韧性、抗裂强度等。钢在除碳氮化表面层之外的部分中至少可以包括0.5-0.1％重量的碳、0.12-1.0％重量的硅以及0.2-1.3％重量的锰。

如果碳含量超过重量的1.1％，冷加工性能减弱，即使在球化退火之后材料的硬度也会较大，因此达不到所需的机加工精度；用时，在碳氮共渗时还会发生过度渗碳，这可能使抗裂强度降低。另一方面，如果碳含量少于重量的0.5％，就需要较长时间来确保所需的表面硬度和所需的残留奥氏体量，并且在最终淬火之后也很难获得必要的内部强度。

轴承钢还包括不超过2.0％重量的铬。

Claims

1.一种滚动轴承的热处理工艺方法，其特征在于该方法包括以下步骤：以超过相变温度A的碳氮共渗温度对用于轴承部件的钢进行碳氮共渗；将轴承钢再加热到淬火温度，该温度不低于所述的相变温度，但低于所述的碳氮共渗温度；并对钢进行淬火工艺过程。

2.如权利要求1所述的一种滚动轴承的热处理方法，其特征在于所述淬火温度在800℃到820℃的温度范围中。

3.如权利要求2所述的一种滚动轴承的热处理方法，其特征在于淬火后的金相组织，该轴承部件的奥氏体晶粒的平均晶粒度不大于8pm。

4.如权利要求1所述的一种滚动轴承的热处理方法，其特征在于所述用于轴承部件的钢还包括不超过2.0％重量的铬。