CN105936972A - 一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法 - Google Patents

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Abstract

一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法，它涉及一种轴承零件热处理工艺方法。本发明为了解决现有的轴承零件热处理存在设备投放量大，操作过程繁琐，脱碳影响零件质量的问题。本发明的步骤一：前清洗：将轴承零件放入真空碳氢溶剂清洗机中进行前清洗，清洗温度为80℃‑110℃，清洗时间为30‑60min；步骤二：淬火：在双室真空油淬气冷炉热室中先进行预热，然后终热，最后在双室真空油淬炉冷室中进行冷却；步骤三：后清洗：在清洗机中进行清洗；步骤四：冷处理：在冷处理炉中进行冷处理，冷处理温度为‑80℃至‑50℃，冷处理时间为60‑90min；步骤五：回火。本发明用于高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理。

Description

一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法
技术领域
本发明涉及一种轴承零件热处理工艺方法，具体涉及一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法。该方法属于普通轴承钢钢制轴承零件在真空炉进行热处理加工的技术。应用于GCr15类的ZGCr15、SGCr15、HGCr15和GCr15钢制轴承零件在真空油淬炉的淬回火热处理。
背景技术
现有的高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理方法是：GCr15类小型轴承零件(套圈外径≤φ26mm)在气氛保护炉进行淬火处理。GCr15类钢制轴承零件(＜φ26mm套圈外径≤φ110mm)在盐浴炉进行淬火处理。GCr15类钢制轴承零件(套圈外径≥φ100mm)在中温箱式电炉进行淬火处理。淬火后零件均在油炉进行回火。清洗：盐炉淬火后清洗，零件在盐炉保温结束油淬后将转移到热水槽中清洗浸泡，7～10分钟，以去除残盐，之后进行冷水清洗，防锈。电炉淬火后清洗：零件在电炉保温结束油淬后将转移到清洗机中进行清洗，2～3分钟。上述方法存在以下问题：1、操作问题：保护气氛炉保护气体用的是酒精裂解气，每天零件加工前都要进行炉内气氛排空，过程中气氛控制通过炉门口的火焰状态时时监控，可操作性差；零件在中温箱式电炉淬火前应均匀涂硼酸酒精溶液，以防止氧化脱碳。2、脱碳等问题，在电炉中进行加热保温的过程易造成零件脱碳，为此必须适量增加零件的留磨量，这一方面增加了材料的成本，另一方面也加大了磨削的工作量。一旦零件脱碳超标，将使零件硬度偏低，脱碳层组织粗大，耐磨性下降，造成不合格品的产生(如图3和图4)。3、污染问题：盐浴炉应定期对盐液进行清理捞渣，残渣对环境的污染比较严重；另外盐浴炉开放式的加热方式也使热量大量的向往辐射，使环境温度偏高，加热时盐液气氛的挥发，均对现场的操作人员身体造成不利影响。回火用油炉也不断的挥发油气，对环境产生污染，对现场的操作人员身体造成伤害。
综上所述，现有的轴承零件热处理存在设备投放量大，操作过程繁琐，脱碳影响零件质量的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的轴承零件热处理存在设备投放量大，操作过程繁琐，脱碳影响零件质量的问题。进而提供一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法。
本发明的技术方案是：一种高碳络轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法包括以下步骤：
步骤一：前清洗：
将轴承零件放入真空碳氢溶剂清洗机中进行前清洗，清洗温度为80℃-110℃，清洗时间为30-60min；
步骤二：淬火：
在双室真空油淬气冷炉热室中先进行预热，预热温度570-600℃，时间25或30min，然后终热，终热温度830-855℃，时间40-90min，最后在双室真空油淬炉冷室中进行油淬，油淬时冷室充入氮气，压力10-100KPa；
步骤三：后清洗：
在清洗机中进行清洗，清洗温度为80℃-110℃，清洗时间为30-60min；
步骤四：冷处理：
需要冷处理的零件在冷处理炉中进行冷处理，冷处理温度为-80℃至-50℃，冷处理时间为60-90min；
步骤五：回火：
回火炉中进行回火，视零件硬度要求可选择回火温度为155℃、200℃、250℃、300℃，时间2.5-3小时，至此完成对轴承零件的热处理。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
本发明在真空油淬炉淬火的零件组织、硬度均满足标准要求，无脱碳。轴承零件前清洗后送入真空油淬炉热室，抽真空到1-10Pa后加热，在热室完成预热和终热，终热结束后零件被传动系统(炉内料车完成零件冷热室和上下工位的移动)送到冷室，进行油淬，油淬时充入氮气10-100KPa，油淬设定10分钟，至此工艺执行完毕。真空油淬的过程是由程序设定(一次性工艺输入)来完成的，过程完全实现自动化；真空油淬炉替代了箱式电炉、盐炉和气氛保护电炉，使大中小型零件均可在一个炉子中完成热处理，简化了热处理设备；真空油淬零件无脱碳同时减少了环境污染，实现了清洁热处理。
附图说明
图1是使用本发明热处理方法后得到的淬火组织的金相图，图2是使用本发明热处理方法后得到的回火组织的金相图，淬回火显微组织均满足标准要求；图3是不合格轴承零件的试样脱碳层金相图，是电炉淬火保护不当时经常出现的情况；图4是不合格轴承零件的脱碳层的粗针马氏体组织金相图，脱碳层导致零件硬度降低，耐磨性下降等。真空油淬是在真空环境下完成的淬火，不存在发生氧化脱碳的问题。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种高碳络轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法，它包括以下步骤：
步骤一：前清洗：
将轴承零件放入真空碳氢溶剂清洗机中进行前清洗，清洗温度为80℃-110℃，清洗时间为30-60min；
步骤二：淬火：
在双室真空油淬气冷炉热室中先进行预热，预热温度570-600℃，时间25或30min，然后终热，终热温度830-855℃，时间40-90min，最后在双室真空油淬炉冷室中进行油淬，油淬时冷室充入氮气，压力10-100KPa；
步骤三：后清洗：
在清洗机中进行清洗，清洗温度为80℃-110℃，清洗时间为30-60min；
步骤四：冷处理：
需要冷处理的零件在冷处理炉中进行冷处理，冷处理温度为-80℃至-55℃，冷处理时间为60-90min；
步骤五：回火：
回火炉中进行回火，视零件硬度要求可选择回火温度为155℃、200℃、250℃、300℃，时间2.5-3小时，至此完成对轴承零件的热处理。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的步骤二中的预热温度为590℃。如此设置，为淬火提供最佳预热温度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式的步骤五中的回火时间为2.7小时。如此设置，便于得到最佳硬度的轴承零件。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

Claims (3)

1.一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一：前清洗：
将轴承零件放入真空碳氢溶剂清洗机中进行前清洗，清洗温度为80℃-110℃，清洗时间为30-60min；
步骤二：淬火：
在双室真空油淬气冷炉热室中先进行预热，预热温度570-600℃，时间25或30min，然后终热，终热温度830-855℃，时间40-90min，最后在双室真空油淬炉冷室中进行油淬，油淬时冷室充入氮气，压力10-100KPa；
步骤三：后清洗：
在清洗机中进行清洗，清洗温度为80℃-110℃，清洗时间为30-60min；
步骤四：冷处理：
需要冷处理的零件在冷处理炉中进行冷处理，冷处理温度为-80℃至-50℃，冷处理时间为60-90min；
步骤五：回火：
回火炉中进行回火，视零件硬度要求可选择回火温度为155℃、200℃、250℃、300℃，时间2.5-3小时，至此完成对轴承零件的热处理。
2.根据权利要求1所述的一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法，其特征在于：步骤二中的预热温度为585-595℃，然后终热830-855℃，最后进行淬火时油温30-80℃，冷室充入氮气，压力10-100KPa。
3.根据权利要求2所述的一种高碳铬轴承钢钢制专用轴承零件热处理工艺方法，其特征在于:根据零件的不同壁厚，选择不同的加工温度和时间：步骤五中的回火时间为150-180min。
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