CN108080900A - 一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法 - Google Patents

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范红伟
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Abstract

一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，它涉及一种制作轴承的方法，具体涉及一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法。本发明为了解决现有不锈钢轴承防锈能力较差，安全裕度难以保证，轴承实际使用寿命较短的问题。本发明的步骤为：步骤一、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承保持架，并对轴承保持架进行进行热处理；步骤二、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承套圈，并对轴承套圈进行热处理；步骤三、将轴承保持架和轴承套圈组合在一起。本发明属于轴承加工领域。

Description

一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法
技术领域
本发明涉及一种制作轴承的方法，具体涉及一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，属于轴承加工领域。
背景技术
目前，在某项目的研制中，需要研制出工作在300℃去离子水(含有少量硼酸)中的水润滑轴承，水压为15MPa，寿命期内累积辐照剂量10 7Gy。轴承设计寿命为30年，设计累计转数≥4×10 6。针对以上要求，轴承材料必须具有极高的防腐蚀能力和较高的耐温能力。
我国现有不锈轴承钢材料以440(9Cr18)和440C(9Cr18Mo)材料为主，首先针对30年的寿命要求，两型不锈钢在防锈方面能力略显不足；第二，440和440C即使采用最高的300℃特殊回火，轴承的安全裕度也很难保证，并且300℃特殊回火后套圈材料仅为53HRC，这将降低轴承的实际使用寿命。
发明内容
本发明为解决现有不锈钢轴承防锈能力较差，安全裕度难以保证，轴承实际使用寿命较短的问题，进而提出一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述方法的具体步骤如下：
步骤一、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承保持架，并对轴承保持架进行进行热处理；
步骤二、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承套圈，并对轴承套圈进行热处理；
步骤三、将轴承保持架和轴承套圈组合在一起。
本发明的有益效果是：1、本发明制作的轴承可用于300℃水润滑环境中，突破原有9Cr18最高使用温度；2、本发明制作的轴承防锈能力较强；3、本发明制作的轴承使轴承使用寿命高于三十年。
附图说明
图1是保持架热处理工艺曲线示意图；
图2是轴承套圈热处理工艺过程示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法是通过如下步骤实现的：
步骤一、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承保持架，并对轴承保持架进行进行热处理；
步骤二、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承套圈，并对轴承套圈进行热处理；
步骤三、将轴承保持架和轴承套圈组合在一起。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤一中对轴承保持架进行热处理的具体步骤如下：
步骤A、淬火加热：将保持架放入V0Q2-150真空油淬炉中进行淬火；
步骤B、冷处理：将淬火后的保持架放入SLX-450W冷处理炉中进行冷处理；
步骤C、回火加热：将保持架放入VTF-80单室真空回火炉中进行回火加热。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤A中保持架在炉中的预热温度为850±10℃，保温时间为30±2分钟；终热温度为1050±10℃，保温60±2分钟；冷却方式为油冷，油温为30～80℃。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤B中冷处理的温度为-70～-80℃，冷处理的是将为120±5分钟，冷处理的介质是氮气。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤C中回火加热温度为650±5℃，保温时间为120±5分钟，冷却方式是氮气冷却，氮气压力为1～1.5bar。
具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤二中对轴承套圈进行热处理的步骤如下：
步骤a、淬火加热：将轴承套圈放入Ipsen真空多用炉内进行淬火加热；
步骤b、冷处理：将轴承套圈放入井式冷处理炉或箱式冷处理炉进行冷处理；
步骤c、回火处理：将轴承套圈放入Ipsen真空多用炉或预抽井式回火炉进行回火处理。
具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤a中工作真空度为0.4Pa～100Pa，升温速率为：小于590℃时，每分钟升温8～12℃，小于843℃时，每分钟升温4～8℃，小于1050℃时，每分钟升温2～4℃；第一预热温度为580～600℃，预热时间为22～28min，第二预热温度为833～853℃，预热时间为47～53min；终热温度为1040～1060℃；淬火介质为氮气，冷却方式为气淬压力为5～6bar氮气，冷至60℃出炉。
具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤b中轴承套圈在淬火出炉后1小时内进行冷处理，冷处理后空气中恢复至室温，室温状态下0.5小时内进行回火；冷却处理时降温速率为2～3℃/min，冷处理温度为-78～-68℃，冷处理时间为117～123min。
具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法的步骤c中将轴承套圈放入Ipsen真空多用炉或预抽井式回火炉进行回火处理的升温速率为2～4℃/min，回火温度为470±5℃，回火时间为120～150min。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法是通过如下步骤实现的：
步骤一、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承保持架，并对轴承保持架进行进行热处理；
步骤二、采用40Cr15Mo2VN材料制作轴承套圈，并对轴承套圈进行热处理；
步骤三、将轴承保持架和轴承套圈组合在一起。
2.根据权利要求1所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤一中对轴承保持架进行热处理的具体步骤如下：
步骤A、淬火加热：将保持架放入V0Q2-150真空油淬炉中进行淬火；
步骤B、冷处理：将淬火后的保持架放入SLX-450W冷处理炉中进行冷处理；
步骤C、回火加热：将保持架放入VTF-80单室真空回火炉中进行回火加热。
3.根据权利要求2所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤A中保持架在炉中的预热温度为850±10℃，保温时间为30±2分钟；终热温度为1050±10℃，保温60±2分钟；冷却方式为油冷，油温为30～80℃。
4.根据权利要求2所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤B中冷处理的温度为-70～-80℃，冷处理的是将为120±5分钟，冷处理的介质是氮气。
5.根据权利要求2所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤C中回火加热温度为650±5℃，保温时间为120±5分钟，冷却方式是氮气冷却，氮气压力为1～1.5bar。
6.根据权利要求1所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤二中对轴承套圈进行热处理的步骤如下：
步骤a、淬火加热：将轴承套圈放入Ipsen真空多用炉内进行淬火加热；
步骤b、冷处理：将轴承套圈放入井式冷处理炉或箱式冷处理炉进行冷处理；
步骤c、回火处理：将轴承套圈放入Ipsen真空多用炉或预抽井式回火炉进行回火处理。
7.根据权利要求6所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤a中工作真空度为0.4Pa～100Pa，升温速率为：小于590℃时，每分钟升温8～12℃，小于843℃时，每分钟升温4～8℃，小于1050℃时，每分钟升温2～4℃；第一预热温度为580～600℃，预热时间为22～28min，第二预热温度为833～853℃，预热时间为47～53min；终热温度为1040～1060℃；淬火介质为氮气，冷却方式为气淬压力为5～6bar氮气，冷至60℃出炉。
8.根据权利要求6所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤b中轴承套圈在淬火出炉后1小时内进行冷处理，冷处理后空气中恢复至室温，室温状态下0.5小时内进行回火；冷却处理时降温速率为2～3℃/min，冷处理温度为-78～-68℃，冷处理时间为117～123min。
9.根据权利要求6所述一种使用40Cr15Mo2VN材料制作轴承的方法，其特征在于：步骤c中将轴承套圈放入Ipsen真空多用炉或预抽井式回火炉进行回火处理的升温速率为2～4℃/min，回火温度为470±5℃，回火时间为120～150min。
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