CN109355475A - 一种轴承滚珠淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承滚珠淬火工艺，包括以下步骤；S1、将滚珠置于加热炉中，升温至600摄氏度，并保持1～1.5小时；S2、将加热炉升温至800摄氏度，并保持温度1.1～1.2小时；S3、将加热炉升温至1100摄氏度，并保持温度2～3小时；S4、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬；S5、将滚珠再次置入加热炉中，升温至800摄氏度，保持1～2小时；S6、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬，气淬后真空室抽真空；S7、待滚珠温度降低到400摄氏度后，再次加热滚珠至600摄氏度，保持1～2小时；S8、将滚珠取出放入盐浴炉中，保持温度为500摄氏度；S9、将滚珠清洗干净后，放入415～425摄氏度的回火炉中进行回火。本发明可以提高滚珠表面的刚度，同时提高滚珠的抗疲劳性能。

Description

一种轴承滚珠淬火工艺
技术领域
本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种轴承滚珠淬火工艺。
背景技术
轴承作为一种转动连接部件，其使用寿命以及稳定性与轴承中的滚珠紧密关联，轴承滚珠大都采用硬度较高的合金材料进行制作以满足其硬度的需求。
一般为了提高金属合金的使用寿命和其硬度，主要是从合金铸件的化学成分变化以及铸造的加工工艺两个方面进行改变，以提高金属合金的表面强度和抗疲劳强度。其中使用淬火工艺提高合金材料的各项性能是重要的一种手段，但现在的热处理工艺过于简单和传统，无法满足对于现在工业耐磨球的质量要求。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种轴承滚珠淬火工艺，可以提高滚珠表面的刚度，同时提高滚珠的抗疲劳性能。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的：
一种轴承滚珠淬火工艺，包括以下步骤；
S1、将滚珠置于加热炉中，升温至600摄氏度，并保持1～1.5小时；
S2、将加热炉升温至800摄氏度，并保持温度1.1～1.2小时；
S3、将加热炉升温至1100摄氏度，并保持温度2～3小时；
S4、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬；
S5、将滚珠再次置入加热炉中，升温至800摄氏度，保持1～2小时；
S6、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬，气淬后真空室抽真空；
S7、待滚珠温度降低到400摄氏度后，再次加热滚珠至600摄氏度，保持1～2小时；
S8、将滚珠取出放入盐浴炉中，保持温度为500摄氏度；
S9、将滚珠清洗干净后，放入415～425摄氏度的回火炉中进行回火。
进一步地，步骤S1、S2、S3中，滚珠加热时分为N个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的1.2～1.5倍。
进一步地，步骤S8中，盐浴所使用的盐浴液由摩尔比为1～1.2:1～2:0.1～0.3:20～30的氯化钙、氯化钾、氯化镁和水混合而成。
进一步地，步骤S4中，高压气淬的气体的温度为60～100摄氏度。
进一步地，步骤S4中，高压气淬时，淬火气体的温度由60摄氏度均匀上升到100摄氏度。
进一步地，在步骤S6中，滚珠进行高压气淬过程时，当滚珠表面温度降低到300摄氏度后停止高压气淬。
进一步地，滚珠包含按照重量份数比的炭0.42～0.45份、锰1.2～1.23份、铝0.56～0.8份、钼0.2～0.32份、铬1.45～1.52份、硅2.1～2.3份、镍0.08～0.09份、钒0.13～0.15份、锌0.01～0.02份、铁96.2～97.6份。
进一步地，还包括按照重量份数比的铜0.3～0.4份、钙0.01～0.03份。
进一步地，步骤S5、S7中，滚珠加热分为4个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段1.5～2倍。
进一步地，步骤S9中，滚珠回火温度分为N个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的0.6～0.8倍。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
通过将滚珠分三个阶段升温至1100摄氏度，然后保温2～3小时，可以使得滚珠中的奥氏体化接近100％，通过两次高压气淬使得滚珠表面的金相组织变为均匀，内部由于步骤S6中采用热辐射降温的方式使得滚珠内部的金相组织与表面有一定的差异，从而使得滚珠的抗疲劳断裂的风险减低；通过盐浴淬火使得滚珠表面上的板状马氏体占比超过60％。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种轴承滚珠淬火工艺，包括以下步骤；
S1、将滚珠置于加热炉中，升温至600摄氏度，并保持1小时；
S2、将加热炉升温至800摄氏度，并保持温度1.1小时；
S3、将加热炉升温至1100摄氏度，并保持温度2小时；
S4、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬；
S5、将滚珠再次置入加热炉中，升温至800摄氏度，保持1小时；
S6、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬，气淬后真空室抽真空；
S7、待滚珠温度降低到400摄氏度后，再次加热滚珠至600摄氏度，保持1～2小时；
S8、将滚珠取出放入盐浴炉中，保持温度为500摄氏度；
S9、将滚珠清洗干净后，放入415摄氏度的回火炉中进行回火。
本实施例中，步骤S1、S2、S3中，滚珠加热时分为3个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的1.2倍。
本实施例中，步骤S8中，盐浴所使用的盐浴液由摩尔比为1:1:0.1:20的氯化钙、氯化钾、氯化镁和水混合而成。
本实施例中，步骤S4中，高压气淬的气体的温度为60摄氏度。
本实施例中，步骤S4中，高压气淬时，淬火气体的温度由60摄氏度均匀上升到100摄氏度。
本实施例中，在步骤S6中，滚珠进行高压气淬过程时，当滚珠表面温度降低到300摄氏度后停止高压气淬。
本实施例中，滚珠包含按照重量份数比的炭0.42份、锰1.2份、铝0.56份、钼0.2份、铬1.45份、硅2.1份、镍0.08份、钒0.13份、锌0.01份、铁96.2份、铜0.3份、钙0.01份。
本实施例中，步骤S5、S7中，滚珠加热分为4个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段1.5倍。
本实施例中，步骤S9中，滚珠回火温度分为5个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的0.6倍。
实施例2：
一种轴承滚珠淬火工艺，包括以下步骤；
S1、将滚珠置于加热炉中，升温至600摄氏度，并保持1.5小时；
S2、将加热炉升温至800摄氏度，并保持温度1.2小时；
S3、将加热炉升温至1100摄氏度，并保持温度3小时；
S4、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬；
S5、将滚珠再次置入加热炉中，升温至800摄氏度，保持2小时；
S6、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬，气淬后真空室抽真空；
S7、待滚珠温度降低到400摄氏度后，再次加热滚珠至600摄氏度，保持1～2小时；
S8、将滚珠取出放入盐浴炉中，保持温度为500摄氏度；
S9、将滚珠清洗干净后，放入425摄氏度的回火炉中进行回火。
本实施例中，步骤S1、S2、S3中，滚珠加热时分为4个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的1.5倍。
本实施例中，步骤S8中，盐浴所使用的盐浴液由摩尔比为1.2:2:0.3:30的氯化钙、氯化钾、氯化镁和水混合而成。
本实施例中，步骤S4中，高压气淬的气体的温度为100摄氏度。
本实施例中，步骤S4中，高压气淬时，淬火气体的温度由60摄氏度均匀上升到100摄氏度。
本实施例中，在步骤S6中，滚珠进行高压气淬过程时，当滚珠表面温度降低到300摄氏度后停止高压气淬。
本实施例中，滚珠包含按照重量份数比的炭0.45份、锰1.23份、铝0.8份、钼0.32份、铬1.52份、硅2.3份、镍0.09份、钒0.15份、锌0.01～0.02份、铁97.6份、铜0.4份、钙0.03份。
本实施例中，步骤S5、S7中，滚珠加热分为4个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段2倍。
本实施例中，步骤S9中，滚珠回火温度分为6个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的0.8倍。
实施例3：
一种轴承滚珠淬火工艺，包括以下步骤；
S1、将滚珠置于加热炉中，升温至600摄氏度，并保持1.3小时；
S2、将加热炉升温至800摄氏度，并保持温度1.15小时；
S3、将加热炉升温至1100摄氏度，并保持温度2.5小时；
S4、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬；
S5、将滚珠再次置入加热炉中，升温至800摄氏度，保持1.5小时；
S6、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬，气淬后真空室抽真空；
S7、待滚珠温度降低到400摄氏度后，再次加热滚珠至600摄氏度，保持1.5小时；
S8、将滚珠取出放入盐浴炉中，保持温度为500摄氏度；
S9、将滚珠清洗干净后，放入420摄氏度的回火炉中进行回火。
本实施例中，步骤S1、S2、S3中，滚珠加热时分为6个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的1.3倍。
本实施例中，步骤S8中，盐浴所使用的盐浴液由摩尔比为1.1:1.3:0.121:25的氯化钙、氯化钾、氯化镁和水混合而成。
本实施例中，步骤S4中，高压气淬的气体的温度为80摄氏度。
本实施例中，步骤S4中，高压气淬时，淬火气体的温度由60摄氏度均匀上升到100摄氏度。
本实施例中，在步骤S6中，滚珠进行高压气淬过程时，当滚珠表面温度降低到300摄氏度后停止高压气淬。
本实施例中，滚珠包含按照重量份数比的炭0.43份、锰1.22份、铝0.68份、钼0.27份、铬1.47份、硅2.13份、镍0.085份、钒0.14份、锌0.012份、铁96.8份、铜0.36份、钙0.022份。
本实施例中，步骤S5、S7中，滚珠加热分为4个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段1.6倍。
本实施例中，步骤S9中，滚珠回火温度分为5个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的0.7倍。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，包括以下步骤；
S1、将滚珠置于加热炉中，升温至600摄氏度，并保持1～1.5小时；
S2、将加热炉升温至800摄氏度，并保持温度1.1～1.2小时；
S3、将加热炉升温至1100摄氏度，并保持温度2～3小时；
S4、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬；
S5、将滚珠再次置入加热炉中，升温至800摄氏度，保持1～2小时；
S6、将滚珠放置到真空室中进行高压气淬，气淬后真空室抽真空；
S7、待滚珠温度降低到400摄氏度后，再次加热滚珠至600摄氏度，保持1～2小时；
S8、将滚珠取出放入盐浴炉中，保持温度为500摄氏度；
S9、将滚珠清洗干净后，放入415～425摄氏度的回火炉中进行回火。
2.根据权利要求1所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，步骤S1、S2、S3中，滚珠加热时分为N个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的1.2～1.5倍。
3.根据权利要求1所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，步骤S8中，盐浴所使用的盐浴液由摩尔比为1～1.2:1～2:0.1～0.3:20～30的氯化钙、氯化钾、氯化镁和水混合而成。
4.根据权利要求1所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，步骤S4中，高压气淬的气体的温度为60～100摄氏度。
5.根据权利要求1～4中任一所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，步骤S4中，高压气淬时，淬火气体的温度由60摄氏度均匀上升到100摄氏度。
6.根据权利要求1～4中任一所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，在步骤S6中，滚珠进行高压气淬过程时，当滚珠表面温度降低到300摄氏度后停止高压气淬。
7.根据权利要求1～4中任一所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，滚珠包含按照重量份数比的炭0.42～0.45份、锰1.2～1.23份、铝0.56～0.8份、钼0.2～0.32份、铬1.45～1.52份、硅2.1～2.3份、镍0.08～0.09份、钒0.13～0.15份、锌0.01～0.02份、铁96.2～97.6份。
8.根据权利要求7所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，还包括按照重量份数比的铜0.3～0.4份、钙0.01～0.03份。
9.根据权利要求1～4中任一所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，步骤S5、S7中，滚珠加热分为4个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段1.5～2倍。
10.根据权利要求1～4中任一所述的轴承滚珠淬火工艺，其特征在于，步骤S9中，滚珠回火温度分为N个阶段，每个阶段的升温速度为前一阶段的0.6～0.8倍。
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