CN108728628A - 一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法 - Google Patents

一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法 Download PDF

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王珂
龚建勋
陈卉珍
尤绍军
张中文
周鹏龙
王红伟
李付伟
韩万顺
姬晓飞
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering

Abstract

本发明涉及一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法，包括以下步骤：1）预热：将工件放入一号井式淬火加热炉中，加热升温到850℃，并保温60分钟。2）预热的同时将2号井式淬火加热炉升到1060℃，然后将预热后的零件转移到2号井式淬火加热炉中。3）加热并保温；4）淬火；5）整形校正；6）空冷至室温。7）冷处理；8）自然回复到室温。9）回火：回复到室温后，半小时内即进行回火。本发明的有益效果是：通过本方法，可以使用井式炉对9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈进行热处理，并满足其质量要求，并有效地避免了升温过程中的热应力，对减少工件的畸变有利。

Description

一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法
技术领域
本发明涉及轴承制造加工的热处理工艺，具体是一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法。
背景技术
9Cr18钢的淬火加热温度在1000℃以上，为防止零件表面氧化脱碳和腐蚀麻点，一般选择在真空炉进行加热，现有真空设备加工不锈钢轴承套圈尺寸范围小于460mm，对于直径尺寸为1000mm~1500mm的大直径薄壁轴承套圈，目前国内外均无这样大的真空炉，热处理加工只能安排在井式炉，由于受设备限制，其工艺方法不同于真空炉。因此，需要提出一种新的热处理方法，以井式炉来实现9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈的热处理加工。
发明内容
本发明的目的是提出一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法，通过本方法，可以使用井式炉对9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈进行热处理，并满足其质量要求。
本发明采用以下技术方案：一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法，包括以下步骤：
1）预热：将工件放入一号井式淬火加热炉中，加热升温到850℃，并保温60分钟。
2）预热的同时将2号井式淬火加热炉升到1060℃，然后将预热后的零件转移到2号井式淬火加热炉中。
3）加热并保温：在二号井式淬火加热炉进行淬火加热,加热温度为1060℃，并且在该温度下保温30分钟。
4）淬火：工件出炉进行淬火，淬火介质为普通淬火油，油温80~90℃，出淬火油时工件的温度为150℃。
5）整形校正：趁热校正端面翘曲，并采用内撑整形法用整形顶子校正套圈椭圆。
6）空冷至室温。
7）冷处理：工件恢复到室温后，卸去整形顶子进行冷处理，冷处理设备为卧式低温冷冻箱，冷处理温度为-70℃，时间为3小时。
8）自然回复到室温。
9）回火：回复到室温后，半小时内即进行回火，回火加热温度为160℃，回火时间为4~4.5小时。
本发明的有益效果是：有效解决了大尺寸9Cr18钢薄壁轴承套圈在真空炉无法进行热处理的问题，通过采用加热升温到工艺温度前增加预热，预热的同时升温另一台井式淬火加热炉，保证预热后的工件转移到该炉中能立即实施工艺温度下的淬火加热，避免了升温过程中的热应力，对减少工件的畸变有利。
附图说明
图1为本发明的工艺流程曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
一种特大型薄壁轴承套圈，其型号为LY-Q024/01，材质为9Cr18，外径为Ф1285mm，外径留量3.0mm，高度为82mm，高度留量为4.0mm，有效壁厚为13.8mm，要求热处理后硬度≥58HRC，平面度≤1.8mm，工件数量为2件。
本实施例中所用淬火加热设备为井式淬火炉两台，淬火介质为普通淬火油，冷处理设备为卧式低温冷冻箱,回火设备为井式回火炉，具体工艺曲线如图1所示。
其热处理加工步骤如下：
1）预热：将工件放入一号井式淬火加热炉中，加热升温到850℃，并保温60分钟，对工件进行预热，尽可能减少加热过程的应力，减少出现的畸变程度。
2）预热的同时将2号井式淬火加热炉升到1060℃，然后将预热后的零件转移到2号井式淬火加热炉中，以减少升温过程中产生的热应力。
3）加热并保温：在二号井式淬火加热炉进行淬火加热,加热温度为1060℃，并且在该温度下保温30分钟。
4）淬火：工件出炉进行淬火，淬火介质为普通淬火油，油温80℃，出淬火油时工件的温度为150℃，用红外测温仪进行监控。
5）整形校正：趁热校正端面翘曲，并采用内撑整形法用整形顶子校正套圈椭圆。
6）空冷至室温。
7）冷处理：工件恢复到室温后，卸去整形顶子进行冷处理，冷处理设备为卧式低温冷冻箱，冷处理温度为-70℃，时间为3小时。
8）自然回复到室温。
9）回火：回复到室温后，半小时内即进行回火，回火加热温度为160℃，回火时间为4小时。
采用上述工艺步骤完成热处理加工后，测得工件的硬度为58.8HRC~60HRC,平面度为1.0~1.5mm，符合工件技术条件要求。
实施例2：
一种特大型薄壁轴承套圈，其型号为LY-Q024/02，材质为9Cr18，外径为Ф1212.5mm，外径留量3.5mm，高度为82mm，高度留量为3.0mm，有效壁厚为13.7mm，要求热处理后硬度≥58HRC，平面度≤1.8mm，工件数量为4件。
本实施例中所用淬火加热设备为井式淬火炉两台，淬火介质为普通淬火油，冷处理设备为卧式低温冷冻箱,回火设备为井式回火炉，具体工艺曲线如图1所示。
其热处理加工步骤与实施例1不同的是：
4）淬火：工件出炉进行淬火，淬火介质为普通淬火油，油温90℃。
9）回火：回复到室温后，半小时内即进行回火，回火加热温度为160℃，回火时间为4.5小时。
其余步骤及工艺参数与实施例1相同。
采用上述工艺步骤完成热处理加工后，测得工件的硬度为59HRC~60.5HRC,平面度为1.0~1.4mm，符合工件技术条件要求。
实施例3：
一种特大型薄壁轴承套圈，其型号为LY-Q024/01，材质为9Cr18，外径为Ф1285mm，外径留量3.0mm，高度为82mm，高度留量为4.0mm，有效壁厚为13.8mm，要求热处理后硬度≥58HRC，平面度≤1.8mm，工件数量为3件。
本实施例中所用淬火加热设备为井式淬火炉两台，淬火介质为普通淬火油，冷处理设备为卧式低温冷冻箱,回火设备为井式回火炉，具体工艺曲线如图1所示。
其热处理加工步骤与实施例1不同的：
9）回火：回复到室温后，半小时内即进行回火，回火加热温度为160℃，回火时间为4.5小时。
其余步骤及工艺参数与实施例1相同。
采用上述工艺步骤完成热处理加工后，测得工件的硬度为59.2HRC~60.7HRC,平面度为1.0~1.2mm，符合工件技术条件要求。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (1)

1.一种9Cr18钢大直径薄壁轴承套圈热处理方法，其特征是：包括以下步骤：
1）预热：将工件放入一号井式淬火加热炉中，加热升温到850℃，并保温60分钟。
2）预热的同时将2号井式淬火加热炉升到1060℃，然后将预热后的零件转移到2号井式淬火加热炉中。
3）加热并保温：在二号井式淬火加热炉进行淬火加热,加热温度为1060℃，并且在该温度下保温30分钟。
4）淬火：工件出炉进行淬火，淬火介质为普通淬火油，油温80~90℃，出淬火油时工件的温度为150℃。
5）整形校正：趁热校正端面翘曲，并采用内撑整形法用整形顶子校正套圈椭圆。
6）空冷至室温。
7）冷处理：工件恢复到室温后，卸去整形顶子进行冷处理，冷处理设备为卧式低温冷冻箱，冷处理温度为-70℃，时间为3小时。
8）自然回复到室温。
9）回火：回复到室温后，半小时内即进行回火，回火加热温度为160℃，回火时间为4~4.5小时。
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