CN106244788A - 一种轴承磁感应热处理工艺 - Google Patents

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陈玉华
汪宝和
闫晶
李传圣
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及一种轴承磁感应热处理工艺，所述轴承包括外圈、内圈、滚动体和保持架，滚动体为钢球或滚子，其创新点在于：所述的磁感应热处理工艺为局部热处理，热处理部件为内圈，磁感应热处理工艺包括以下步骤：整体调质处理、磁感应热处理、冷处理、低温回火处理；感应加热法利用感应加热器可以快速、可靠而又干净地将轴承加热至所需温度，这特别适合于内圈紧配合的场合，由于被加热的只是内圈，而外圈受热很少，这样可以较易装于轴上，也容易装入座孔中。

Description

一种轴承磁感应热处理工艺
技术领域
本发明涉及轴承热处理领域，尤其涉及一种轴承磁感应热处理工艺。
背景技术
轴承是工业设备领域中常用的传动部件，广泛应用于各种设备中，根据应用场合的不同，轴承应具有长寿命、高精度、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性，在工程机械行业，如叉车、堆高机和挖掘机等机械设备，还要求承受冲击载荷。
轴承在生产的过程中涉及到一道工序叫热处理，一般的对轴承采用热处理的方式有多种，电热板加热法、电炉加热法、电灯泡加热法、油槽加热法；本发明是应这些行业的特殊要求，开发的一种轴承，制造时采用了特殊的热处理工艺，使轴承内圈的滚道面以及一个端面具有高硬度，以保证耐磨性以及径向和轴向的承载能力，而外圈和外端面是低硬度，既保证了韧性，又能防止内径面伤害摩擦轨道。硬度的渐变过程使轴承在受冲击时具有缓冲能力。该项目在研究过程中发现采用中碳钢生产能达到更理想的效果，既满足了客户的要求又降低了成本。
如中国专利号201210467590.X公布的一种滚动轴承热处理工艺，采用预处理、感应处理和回火处理；在磁感应处理中进行淬火之后没有进行冷处理，从冷处理回复到室温的过程是为了防止进行磁感应处理后的轴承产生裂纹，且采用的电磁加热方式为高频加热，轴承的材质在受到高频突然加热时，轴承的内应力急剧产生，不利于轴承的应力消除。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产工艺简单、成本低的轴承磁感应热处理工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种轴承磁感应热处理工艺，所述轴承包括外圈、内圈、滚动体和保持架，滚动体为钢球或滚子，其创新点在于 ：所述的磁感应热处理工艺为局部热处理，热处理部件为内圈，磁感应热处理工艺包括以下步骤 ：
S1:整体调质处理：轴承的内圈在加热炉内进行初次调质处理，回火温度为530-580℃，保温40min-60min；
达到技术效果：轴承的内圈整体硬度 HRC30-40，获得回火索氏体；
S2：磁感应热处理：对内圈的滚道和内圈端面进行磁感应热处理；感应热处理的加热方式为电磁感应局部表面加热，采用电磁加热感应器的电磁感应圈贴近轴承内圈或端面，电磁感应圈的外形与轴承内圈内壁滚道或端面相一致，根据产品硬化层深度的要求选择相应频率的中频电源，给感应圈通入中频电流，对内圈滚道或端面进行感应加热，加热一定时间达到淬火温度后，轴承外圈立即落入淬火介质中冷却；通过调节加热时间、空冷时间以及输出功率之间的关系来控制淬硬层和过渡层的深度；硬化层硬度＞ HRC55，由滚道向外深度1-3mm ；过渡区 3-5mm ；
S3：冷处理：淬火后应进行-60-80℃冷处理，保温时间为2~4h，冷处理后零件恢复到室温，在4h内进行回火，以防止零件开裂；
S4：低温回火处理：将冷处理好的轴承内圈在150-170℃下进行2-4小时的低温回火；
进一步的，S2磁感应热处理中，淬火采用水油双液淬火方式。
进一步的，所述内圈的材质为 55# 或 60# 中碳钢，也可采用 GCr15 轴承钢。
进一步的，S2磁感应热处理中，采用的电磁感应加热器带有自动消磁的功能。
进一步的，磁感应热处理的加热方式不局限于电磁中频热处理，也可采用电磁高频热处理和超音频热处理。
本发明的优点在于：
1）感应加热法利用感应加热器可以快速、可靠而又干净地将轴承加热至所需温度，这特别适合于内圈紧配合的场合，由于被加热的只是内圈，而外圈受热很少，这样可以较易装于轴上，也容易装入座孔中；
2）S2磁感应热处理中，淬火采用水油双液淬火方式，对于轴承直径大于60mm的轴承工件采用水油双液萃取的方式，减少油冷淬火的冷却油的消耗；
3）S2磁感应热处理中，采用的电磁感应加热器带有自动消磁的功能，避免了采用感应线圈将轴承磁化了；
4）磁感应热处理的加热方式不局限于电磁中频热处理，也可采用电磁高频热处理和超音频热处理，体现了磁感应加热处理的多样性。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
一种轴承磁感应热处理工艺，所述轴承包括外圈、内圈、滚动体和保持架，滚动体为钢球或滚子，所述的磁感应热处理工艺为局部热处理，热处理部件为内圈，磁感应热处理工艺包括以下步骤 ：
S1:整体调质处理：轴承的内圈在加热炉内进行初次调质处理，回火温度为530-580℃，保温40min-60min；
达到技术效果：轴承的内圈整体硬度 HRC30-40，获得回火索氏体；
S2：磁感应热处理：对内圈的滚道和内圈端面进行磁感应热处理；感应热处理的加热方式为电磁感应局部表面加热，采用电磁加热感应器的电磁感应圈贴近轴承内圈或端面，电磁感应圈的外形与轴承内圈内壁滚道或端面相一致，根据产品硬化层深度的要求选择相应频率的中频电源，给感应圈通入中频电流，对内圈滚道或端面进行感应加热，加热一定时间达到淬火温度后，轴承外圈立即落入淬火介质中冷却；通过调节加热时间、空冷时间以及输出功率之间的关系来控制淬硬层和过渡层的深度；硬化层硬度＞ HRC55，由滚道向外深度1-3mm ；过渡区 3-5mm ；
S3：冷处理：淬火后应进行-60-80℃冷处理，保温时间为2~4h，冷处理后零件恢复到室温，在4h内进行回火，以防止零件开裂；
S4：低温回火处理：将冷处理好的轴承内圈在150-170℃下进行2-4小时的低温回火；
S2磁感应热处理中，淬火采用水油双液淬火方式；对于轴承直径大于60mm的轴承工件采用水油双液萃取的方式，减少油冷淬火的冷却油的消耗。
内圈的材质为 55# 或 60# 中碳钢，也可采用 GCr15 轴承钢。
S2磁感应热处理中，采用的电磁感应加热器带有自动消磁的功能，避免了采用感应线圈将轴承磁化了。
磁感应热处理的加热方式不局限于电磁中频热处理，也可采用电磁高频热处理和超音频热处理，体现了磁感应加热处理的多样性。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种轴承磁感应热处理工艺，所述轴承包括外圈、内圈、滚动体和保持架，滚动体为钢球或滚子，其特征在于 ：所述的磁感应热处理工艺为局部热处理，热处理部件为内圈，磁感应热处理工艺包括以下步骤 ：
S1:整体调质处理：轴承的内圈在加热炉内进行初次调质处理，回火温度为530-580℃，保温40min-60min；
达到技术效果：轴承的内圈整体硬度 HRC30-40，获得回火索氏体；
S2：磁感应热处理：对内圈的滚道和内圈端面进行磁感应热处理；感应热处理的加热方式为电磁感应局部表面加热，采用电磁加热感应器的电磁感应圈贴近轴承内圈或端面，电磁感应圈的外形与轴承内圈内壁滚道或端面相一致，根据产品硬化层深度的要求选择相应频率的中频电源，给感应圈通入中频电流，对内圈滚道或端面进行感应加热，加热一定时间达到淬火温度后，轴承外圈立即落入淬火介质中冷却；通过调节加热时间、空冷时间以及输出功率之间的关系来控制淬硬层和过渡层的深度；硬化层硬度＞ HRC55，由滚道向外深度1-3mm ；过渡区 3-5mm ；
S3：冷处理：淬火后应进行-60-80℃冷处理，保温时间为2~4h，冷处理后零件恢复到室温，在4h内进行回火，以防止零件开裂；
S4：低温回火处理：将冷处理好的轴承内圈在150-170℃下进行2-4小时的低温回火。
2.根据权利要求1所述的一种轴承磁感应热处理工艺，其特征在于：所述：S2磁感应热处理中，淬火采用水油双液淬火方式。
3.根据权利要求1所述的一种轴承磁感应热处理工艺，其特征在于：所述：所述内圈的材质为 55# 或 60# 中碳钢，也可采用 GCr15 轴承钢。
4.根据权利要求1所述的一种轴承磁感应热处理工艺，其特征在于：所述：S2磁感应热处理中，采用的电磁感应加热器带有自动消磁的功能。
5.根据权利要求1所述的一种轴承磁感应热处理工艺，其特征在于：所述：磁感应热处理的加热方式不局限于电磁中频热处理，也可采用电磁高频热处理和超音频热处理。
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