CN110106323A - 一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法 - Google Patents

一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，属于轴承加工制造技术领域，GCr15SiMn钢轴承套圈先加热到820‑840℃，然后将GCr15SiMn钢轴承套圈放入220℃的50％KNO3+50％NaNo2硝盐溶液中等温，等温时间5小时后取出即可。本发明使用该工艺处理后的轴承套圈具有高的韧性和长的疲劳寿命，尤其是在重载和冲击下工作的轴承，可以提高使用寿命和运转可靠性。

Description

一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法
技术领域
本发明涉及轴承加工制造技术领域，具体涉及一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法。
背景技术
国内轴承大部分是用GCr15和GCr15SiMn轴承钢制造，采用常规马氏体淬、回火热处理工艺。由于马氏体组织硬且脆，热处理加热过程中，轴承套圈表面氧化脱碳，淬火后形成表面拉应力，在工序间运输碰撞经常发生套圈开裂，磨加工时易形成磨削裂纹；其次，轴承在使用过程中，承受冲击载荷大、工作条件恶劣，有相当一部分轴承内、外圈开裂和挡边断裂；再者，一般GCr15钢贝氏体淬火时轴承套圈的有效壁厚在25mm以下，若壁厚在25mm以上，一般采用GCr18Mo，但GCr18Mo材料费用比GCr15和GCr15SiMn高很多，而马氏体淬火工件变形大、废品率高及磨加工留量大，给轴承生产造成很大的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，该方法包括如下流程步骤：
将GCr15SiMn钢轴承套圈加热到820-840℃，然后放入220℃的硝盐溶液中等温后，取出即可。
优选的，所述硝盐溶液为KNO3溶液和NaNO3溶液的混合液。
优选的，所述KNO3溶液和NaNO3溶液的质量分数分别为KNO3溶液50％, NaNO3溶液50％。
优选的，所述KNO3溶液和NaNO3溶液的体积比为1：1。
优选的，在硝盐溶液中的等温时间为5-8h。
本发明有益效果：GCr15SiMn淬透能力强，轴承套圈有效壁厚可扩大至约40mm，从而扩展了GCr15SiMn钢制造轴承套圈的使用范围，降低了轴承的制造成本。提高了轴承热处理质量，淬火等温后硬度稳定、均匀性好。大大减少了轴承淬火裂纹和磨削裂纹倾向，提高了磨加工成品率。 提高了轴承的使用寿命。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例
本发明实施例提供了一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，将GCr15SiMn钢轴承套圈加热到820-840℃，然后放入220℃的硝盐溶液中等温，后取出即可。
所述硝盐溶液为KNO3溶液和NaNO3溶液的混合液。
所述KNO3溶液和NaNO3溶液的质量分数分别为：KNO3溶液50％, NaNO3溶液50％。
所述KNO3溶液和NaNO3溶液的体积比为1：1。
在硝盐溶液中的等温时间为5-8h。
综上所述，本发明用GCr15SiMn钢替代GCr15钢，淬透能力强，轴承套圈有效壁厚可扩大至约40mm，从而扩展了GCr15SiMn钢制造轴承套圈的使用范围，降低了轴承的制造成本。一般GCr15SiMn钢马贝氏体等温淬火后硬度在59～61HRC，均匀性≤1HRC，淬火等温后硬度稳定、均匀性好，提高了轴承热处理质量。由于贝氏体转变是一个缓慢过程，轴承套圈在硝盐中长时间等温，表面与心部组织转变几乎同时进行，因此硬度稳定，均匀性好，不象常规马氏体淬火时轴承套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点及均匀性差等问题。大大减少了轧机轴承淬火裂纹和磨削裂纹倾向，提高了磨加工成品率。 由于产品组织中含有贝氏体组织比纯马氏体组织韧性好，同时表面形成高达-400～-500MPa的压应力，极大地减少了淬火裂纹倾向；在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力，使整体应力水平下降，大大减少了磨削应力。 提高了轴承的使用寿命。对于承受大冲击载荷的轧机、铁路轴承等，经马氏体淬火后使用时主要失效形式为：装配时内套开裂、使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂，而马贝氏体等温淬火后由于冲击韧性好、表面压应力，无论装配时内套开裂，还是使用过程中外圈挡边掉块、内圈碎裂倾向性大大减少，GCr15SiMn钢制轧机轴承零件经等温淬火后，轴承寿命提高了60％以上。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，其特征在于：将GCr15SiMn钢轴承套圈加热到820-840℃，然后放入220℃的硝盐溶液中等温后，取出即可。
2.根据权利要求1所述的GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，其特征在于：所述硝盐溶液为KNO3溶液和NaNO3溶液的混合液。
3.根据权利要求2所述的GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，其特征在于：所述KNO3溶液和NaNO3溶液的质量分数分别为：KNO3溶液50％, NaNO3溶液50％。
4.根据权利要求3所述的GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，其特征在于：所述KNO3溶液和NaNO3溶液的体积比为1：1。
5.根据权利要求4所述的GCr15SiMn钢轴承套圈马贝氏体等温淬火方法，其特征在于：在硝盐溶液中的等温时间为5-8h。
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