CN108588392B - 一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉公开的一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后方法包括以下工艺步骤：首先对大型调心轴承套圈外径槽、孔用石棉绳沾水玻璃进行了添堵；将特大型调心轴承套圈移至上料台并对其进行清洗；将清洗后的轴承套圈在加热炉内进行奥氏体化加热保温；加热保温后轴承套圈快速转移到盐浴槽进行盐浴淬火；待轴承套圈内部温度达到170℃时，转移至风冷台进行风冷，风冷至套圈温度达100~110℃；风冷完毕后对轴承套圈进行后清洗，清洗液温度控制在70~80℃；回火炉回火，回火温度控制在170±5℃；本发明除去二次冷却的流程，能有效避免应力集中部位易产生淬火裂纹的质量问题，减少大量的废品，减少了生产成本，极大提高了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及轴承热处理技术领域，主要涉及的是一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法。
背景技术
轴承套圈的盐浴淬火是指将加工完成的轴承零件浸入熔盐浴中进行快速冷却，以达到增强其硬度为目的方法。目前特大型调心轴承套圈是在“AICHELIN”辊底炉盐浴淬火生产线完成盐浴马氏体淬回火加工的，如图1所示，常见的工序流程是：将特大型调心轴承套圈移至辊底式上料台上，通过辊棒传动，进入前清洗槽1中进行前清洗（清洗温度80-90℃），完成前清洗后再通过辊棒传动，工件进入保护气氛辊底式淬火加热炉2内，并在加热炉2内进行奥氏体化加热保温（加热温度820±5℃、保温温度820±5℃，加热时间2-2.5小时）、将加热保温后轴承套圈通过辊棒传动，快速转移到盐浴淬火槽3中进行盐浴淬火（盐浴温度180±5℃）、转移至风冷台4进行风冷（用风机进行风冷，风冷至套圈温度达100-110℃）、将风冷完毕后的轴承套圈在后清洗槽（含二次冷却槽）5中对淬火后的套圈进行后清洗，消除套圈表面残留的盐（清洗温度70~80℃ ），清洗后套圈的温度近100℃，再将轴承套圈送入二次冷却槽5进行冷却，二次冷却的温度不高于10℃，把经过二次冷却的轴承套圈送入双层回火炉6中回火（回火温度170℃、时间7±0.5小时），最后卸料，完成轴承套圈的盐浴淬火。
由于特大型调心轴承外圈的外径一般都设有槽和孔，而内圈的档边处一般都设有油沟，槽、孔、油沟的位置恰好是该类轴承套圈壁最薄处，壁厚差较大，都属于应力集中处，该类套圈由于尺寸大、重量重，冷却过程中散热慢，淬火冷却过程中本身就存在着较大的应力差，若使用常规工艺流程进行加工，风冷后的套圈温度达100-110℃，为了清洗干净套圈表面的盐液，后清洗的清洗液温度需为70-80℃，经清洗后套圈的温度近100℃，二次冷却槽的温度不高于10℃，这样淬火后的轴承出现裂纹的情况时有出现，在实际生产加工过程中，虽然加工前对外径槽、孔用石棉绳沾水玻璃进行了添堵，但仍然无法避免此现象的发生，特别是在截面突变处、油沟底部、孔的圆周处等应力集中部位淬火裂纹更加明显，严重影响生产成本和产品质量，致使产品最终成为废品。
发明内容
本发明的目的由此产生，提出一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法，通过改进盐浴淬火后的工序流程，从传统工艺中除省去二次冷却的过程，并对温度进行有效控制，从而避免二次冷却后因套圈温差剧变导致槽底部、孔的圆周、档边处的油沟这些薄弱部位应力集中加剧产生裂纹的质量问题，达到减少废品率，降低生产成本，提高生产效率和产品质量的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法，其包括如下步骤：
a、对轴承套圈的外径槽、孔、油沟用石棉绳沾水玻璃进行了添堵，移至上料台在清洗槽（1）中对其进行清洗，清洗温度80-90℃；
b、将清洗后的轴承套圈在加热炉内进行奥氏体化加热保温，加热温度820±5℃、保温温度820±5℃，加热时间2-2.5小时；
c、将加热保温后轴承套圈移到盐浴槽进行盐浴淬火。
d、将盐浴淬火后的轴承套圈冷却至轴承套圈内部温度150-170℃时（温度用红外测温仪监测），转移至风冷台进行风冷，风冷至套圈温度达100-110℃。
e、风冷完毕后对轴承套圈进行后清洗。
f、后清洗完毕后进入回火炉进行回火。
进一步，所述盐浴淬火所用盐温为180±5℃。
进一步，所述后清洗温度为70-80℃，
进一步，所述回火温度为170±5℃。
本发明通过改进盐浴淬火后的工序流程，从传统工艺中省去了二次冷却的过程。轴承套圈盐浴淬火后需通过强制风冷以便获得稳定的金相组织，传统工序中二次冷却的目的是为了降低残余奥氏体的含量，提高尺寸的稳定性，对于结构简单的精密级轴承套圈适用，对于一般无特殊要求的轴承套圈由于淬火后经过风冷，已经获得了稳定的组织，所以省去二次冷却对轴承的性能并无影响。二次冷却的存在，对于设计有槽、孔及油沟的轴承套圈，经后清洗的套圈温度从接近100 ℃直接进入温度不高于10℃的二次冷却槽中进行急冷，套圈的温度变化剧烈，特别是在截面突变处、油沟底部、孔的圆周处应力集中加剧，导致从这些部位易产生淬火裂纹，最终成为废品。
本发明工序流程中，盐浴淬火所用盐温180±5℃ 后清洗温度70~80℃ ，回火温度170±5℃。由于该工艺流程中后清洗之后紧接着是170±5℃的回火，不再进行急冷，能有效避免因急冷带来的应力加剧，解决了之前套圈从近100℃陡降到10℃以下巨大的温差带来的应力加剧问题，从而避免二次冷却后因套圈温差剧变导致槽底部、孔的圆周、档边处的油沟这些薄弱部位应力集中加剧产生裂纹的质量问题，达到减少裂纹废品率，降低生产成本，提高生产效率和产品质量的目的。
附图说明：
下面结合附图实施例对本发明进一步说明。
图 1 是常规盐浴淬火的流程图。
图 2 是本发明的流程图。
图中：1、清洗槽、2、加热炉、3、盐浴槽，4、风冷台，5、二次冷却槽，6、回火炉。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
本实施例所述的一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法适用于在“AICHELIN”辊底炉盐浴淬火生产线加工的高碳铬轴承钢制特大型调心类轴承套圈盐浴马氏体淬火回火，其具体实施包括以下流程：
如图2所示：生产准备前，检查盐浴淬火各仪表、设备是否正常后，首先对大型调心轴承套圈外径槽用石棉绳沾水玻璃填平、孔用石棉绳沾水玻璃进行了添堵，将特大型调心轴承套圈移至上料台，在清洗槽1内对其进行常规清洗，确保其清洁度（清洗温度80-90℃），清洗后套圈表面及油沟等部位无残油及水迹存在，无清洗剂附着，然后将清洗后的轴承套圈通过辊棒传动送至加热炉2内进行奥氏体化加热，温度达到一定度数（Ⅰ区820℃，Ⅱ区820℃，Ⅲ区820℃，后锁气室820℃），套圈到温后保温1小时，将轴承套圈通过辊棒传动，快速转移(为避免轴承套圈从淬火加热炉内出来后降温，影响淬火马氏体转变，需要快速转移)到盐浴槽3内进行盐浴淬火，轴承套圈在盐浴槽3内的高度不应超过有效盐浴液面的高度，高出盐浴液面的后果是高出部分的套圈得不到及时淬火无法完成淬火马氏体转变，所用盐温控制在180±5℃，待轴承套圈内部温度达到150-170℃时，将其通过辊棒传动，快速转移至风冷台4进行风冷，风冷至轴承套圈温度达100-110℃，风冷完毕后对轴承套圈进行后清洗（在后清洗槽中进行），后清洗的清洗液（HJ-921型清洗剂）温度控制在70-80℃(该温度下清洗套圈残留盐渍的效果好)，清洗完毕后可通过人工或机械方式将轴承套圈直接转移至回火6炉进行回火，回火温度控制在170±5℃(高碳铬轴承钢常用的回火温度)。
将参数如下的特大型调心轴承：外圈241/560CAK30/W33/01，外径920mm,高度355mm，最厚处69.35mm，最薄处29mm，壁厚差40.35mm，利用本发明进行实验，试验零件数量20件，均无裂纹产生，可见本发明利用除去传统盐浴淬火流程中的二次冷却步骤，能有效避免应力集中部位易产生淬火裂纹的质量问题，减少大量的废品，减少了生产成本，极大提高了产品质量。
Claims (2)
1.一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、对轴承套圈的外径槽、孔、油沟 用石棉绳沾水玻璃进行了添堵，移至上料台在清洗槽（1）中对其进行清洗，清洗温度80-90℃；
b、将清洗后的轴承套圈在加热炉（2）内进行奥氏体化加热保温，Ⅰ区820℃，Ⅱ区820℃，Ⅲ区820℃，后锁气室820℃，加热时间2-2.5小时；
c、将加热保温后轴承套圈移到盐浴槽（3）进行盐浴淬火，所述盐浴淬火所用盐温为180±5℃；
d、将盐浴淬火后的轴承套圈冷却至轴承套圈内部温度150-170℃时，温度用红外测温仪监测，转移至风冷台（4）进行风冷，风冷至套圈温度达100-110℃；
e、风冷完毕后对轴承套圈进行后清洗，所述后清洗温度为70-80℃；
f、后清洗完毕后进入回火炉（6）进行回火。
2.根据权利要求1所述的一种特大型调心轴承套圈盐浴淬火后的方法，其特征在于：所述回火温度为170±5℃。
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