CN108504825A - 一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺 - Google Patents

一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺 Download PDF

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刘长建
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Abstract

一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，涉及热处理工艺技术领域，具体包括以下步骤：将热处理后的高碳铬轴承套圈在淬火保温区保温60±5分钟，保温温度为835±5℃；将上一步骤保温后的高碳铬轴承套圈进行冷却，冷却介质温度为190±5℃；冷却介质为盐；接上一步骤冷却后的高碳铬轴承套圈进行风冷，风冷为4级，单工位时间6分钟；接上一步骤，清洗，2级清洗，清洗温度控制在50±5℃，然后再在室温的温度下清洗，单个工位时间为6分钟；再进行二次冷却、回火步骤；本发明通过多级风冷、清洗，选择合适冷却量及清洗温度，增加二次冷却、并通过回火工艺，使残余奥氏体彻底转变，最终使高碳铬轴承套圈残余奥氏体≤3%。

Description

一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺
技术领域
本发明涉及热处理工艺技术领域，尤其是涉及一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺。
背景技术
公知的，高碳铬轴承套圈在热处理淬回火过程中，由于奥氏体冷却转变不充分，热处理后出存在一定含量的残余奥氏体；目前，国家标准JB/T 1255-2014滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件，按轴承公差分级，P2、P4级残余奥氏体含量≤5%，P0、P5、P6、P6X级残余奥氏体含量≤15%；奥氏体由于其低硬度，低耐磨性，会降低轴承寿命，同时，残余奥氏体作为一种不稳定组织，易发生尺寸变化、失效变形与时效开裂，在轴承使用过程中，因残余奥氏体的转变会严重轴承的使用寿命；因此，降低残余奥氏体的含量，对于轴承特别是精密轴承的使用寿命有极大益处。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，具体包括以下步骤：
（a）、将热处理后的高碳铬轴承套圈在淬火保温区保温60±5分钟，保温温度为835±5℃，；
（b）、将上一步骤保温后的高碳铬轴承套圈进行冷却，冷却介质温度为190±5℃；所述冷却介质为盐，成分为50%的亚硝酸钠和50%的硝酸钾；
（c）、接上一步骤冷却后的高碳铬轴承套圈进行风冷，风冷为4级，单工位时间6分钟；
（d）、接上一步骤，清洗，2级清洗，清洗温度控制在50±5℃，清洗时间为6分钟；然后再在室温的温度下清洗6分钟；单个工位时间为6分钟；
（e）、接上一步骤，二次冷却，冷却温度为7±2℃；
（f）、接上一步骤，回火，回火温度240±5℃，时间240±5分钟。
进一步的，所述风冷采用轴流风机冷却装置，风向为垂直向下。
进一步的，所述清洗采用为喷淋冷却，清洗设备为辊底式喷淋式清洗机。
进一步的，所述二次冷却采用喷淋冷却，冷却水通过制冷机获得。
以上工艺中温度、时间、淬火介质及成分的选择包括工艺冷却过程的设计是产品质量能否达到极低残余奥氏体的重要因素；通过选择上述工艺过程及参数，可使高碳铬轴承套圈残余奥氏体≤3%。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，采用较低的淬火保温区温度，可以提高淬火冷却速度，促进奥氏体向马氏体转变；通过多级风冷、清洗，选择合适冷却量及清洗温度，实现高碳铬轴承套圈缓慢冷却，促进奥氏体充分转变；增加二次冷却，降低套圈温度至7±2℃，促进奥氏体进一步转变；使用温度240±5℃、时间240±5分钟的回火工艺，确保回火充分，残余奥氏体彻底转变，最终使高碳铬轴承套圈残余奥氏体≤3%；
2、本发明所述的高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，通过采用盐作为冷却介质，由于盐介质的工作温度可以设定在190℃左右，这样可以确保奥氏体冷却转变，自温度冷却至马氏体转变起始温度Ms点（约200℃）之后开始缓慢冷却，以促进奥氏体更加充分转变。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
本发明所述的高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，具体包括以下步骤：
（a）、将热处理后的高碳铬轴承套圈在淬火保温区保温60±5分钟，保温温度为835±5℃，；
（b）、将上一步骤保温后的高碳铬轴承套圈进行冷却，冷却介质温度为190±5℃；所述冷却介质为盐，成分为50%的亚硝酸钠和50%的硝酸钾；
（c）、接上一步骤冷却后的高碳铬轴承套圈进行风冷，风冷为4级，单工位时间6分钟；
（d）、接上一步骤，清洗，2级清洗，清洗温度控制在50±5℃，清洗时间为6分钟；然后再在室温的温度下清洗6分钟；单个工位时间为6分钟；
（e）、接上一步骤，二次冷却，冷却温度为7±2℃；
（f）、接上一步骤，回火，回火温度240±5℃，时间240±5分钟；
进一步的，所述风冷采用轴流风机冷却装置，风向为垂直向下。
进一步的，所述清洗采用为喷淋冷却，清洗设备为辊底式喷淋式清洗机。
进一步的，所述二次冷却采用喷淋冷却，冷却水通过制冷机获得。
实施例1
GCr15轴承套圈的热处理工艺，以生产线上的DGBB轴承套圈（型号为6219、6313或6320）为例，具体包括以下步骤：
a)、淬火保温区温度835℃，保温时间60分钟；
b)、冷却，冷却温度190℃，冷却介质：成分为50%的亚硝酸钠和50%的硝酸钾的盐；
c)、风冷，采用轴流风机4级风冷，单工位时间6分钟；
d)、清洗，2级清洗，温度分别控制50℃、室温，单工位时间6分钟；
e）二次冷却采用喷淋冷却，温度7℃；
f)、回火温度240℃，时间240分钟。
将送检试样表面打磨平后，放置在X-350A型X射线应力测试仪上进行残余奥氏体分析：设定管流为5.0mA，管压为24.0KV，马氏体扫描范围为144.00-168.00°，奥氏体扫描范围为125.00-133.00°，检验结果：型号为6313的DGBB轴承套圈，测量位置：外径面；残余奥氏体含量：﹤1.0%。
实施例2
GCr15轴承套圈的热处理工艺，以生产线上的CRB轴承套圈（型号为NU2216、NU314或NU330）为例，具体包括以下步骤：
a)、淬火保温区温度837℃，保温时间63分钟；
b)、冷却，冷却温度193℃，冷却介质：成分为50%的亚硝酸钠和50%的硝酸钾的盐；
c)、风冷，采用轴流风机4级风冷，单工位时间6分钟；
d)、清洗，2级清洗，温度分别控制53℃、室温，单工位时间6分钟；
e）二次冷却采用喷淋冷却，温度7±2℃；
f)、回火温度243℃，时间242分钟。
将送检试样表面打磨平后，放置在X-350A型X射线应力测试仪上进行残余奥氏体分析：设定管流为5.0mA，管压为24.0KV，马氏体扫描范围为144.00-168.00°，奥氏体扫描范围为125.00-133.00°，检验结果：型号为NU330的CRB轴承套圈，测量位置：外径面；残余奥氏体含量：1.5%。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (4)

1.一种高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，其特征是：具体包括以下步骤：
（a）、将热处理后的高碳铬轴承套圈在淬火保温区保温60±5分钟，保温温度为835±5℃，；
（b）、将上一步骤保温后的高碳铬轴承套圈进行冷却，冷却介质温度为190±5℃；所述冷却介质为盐，成分为50%的亚硝酸钠和50%的硝酸钾；
（c）、接上一步骤冷却后的高碳铬轴承套圈进行风冷，风冷为4级，单工位时间6分钟；
（d）、接上一步骤，清洗，2级清洗，清洗温度控制在50±5℃，清洗时间为6分钟；然后再在室温的温度下清洗6分钟；单个工位时间为6分钟；
（e）、接上一步骤，二次冷却，冷却温度为7±2℃；
（f）、接上一步骤，回火，回火温度240±5℃，时间240±5分钟。
2.根据权利要求1所述的高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，其特征是：所述风冷采用轴流风机冷却装置，风向为垂直向下。
3.根据权利要求1所述的高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，其特征是：所述清洗采用为喷淋冷却，清洗设备为辊底式喷淋式清洗机。
4.根据权利要求1所述的高碳铬轴承套圈极低残余奥氏体的热处理工艺，其特征是：所述二次冷却采用喷淋冷却，冷却水通过制冷机获得。
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