CN115537540A - 一种小型圆锥轴承热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型圆锥轴承热处理方法，包括如下步骤：选取圆锥轴承制备所需的合金钢；根据制备所需，对合金钢进行充分锻造；对合金钢进行退火操作，操作完成后置放于通风处；对冷却完毕的合金钢进行第一次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；对静置冷却完毕的合金钢进行第二次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；对处理完毕的合金钢进行车加工，制得圆锥轴承原件；对轴承原件进行淬火操作，出淬火槽后进行热清洗；对淬火完毕的轴承原件进行回火操作；对回火完成的轴承原件依次进行抛丸及磨削加工；对处理完毕的原件进行二次回火后；该一种小型圆锥轴承热处理方法，热处理完毕后，进行有后续处理，制备而出的工件强度及品质得以提升。

Description

一种小型圆锥轴承热处理方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体为一种小型圆锥轴承热处理方法。
背景技术
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
现有技术存在以下缺陷或问题：
现有的小型圆锥轴承热处理方法，热处理完毕后，加工精度低，缺少后续处理，制备而出的工件强度及品质较低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种小型圆锥轴承热处理方法，以解决背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括如下步骤：
步骤一：选取圆锥轴承制备所需的合金钢；
步骤二：根据制备所需，对合金钢进行充分锻造；
步骤三：对合金钢进行退火操作，操作完成后置放于通风处；
步骤四：对冷却完毕的合金钢进行第一次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤五：对静置冷却完毕的合金钢进行第二次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤六：根据精确图纸，对处理完毕的合金钢进行车加工，制得圆锥轴承原件；
步骤七：对轴承原件进行淬火操作，出淬火槽后进行热清洗；
步骤八：对淬火完毕的轴承原件进行回火操作；
步骤九：对回火完成的轴承原件依次进行抛丸及磨削加工；
步骤十：对处理完毕的原件进行二次回火后，进行精研操作。
作为本发明的优选技术方案，所述合金钢采用铬轴承钢，且内部碳含量为1.0％-1.5％。
作为本发明的优选技术方案，所述退火操作之前需要对处理炉进行预热处理，其内部温度控制在500摄氏度，且保温1h，所述合金钢置入处理炉时，提升温度至800摄氏度，且保温3h。
作为本发明的优选技术方案，所述第一次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至900摄氏度，碳势控制在1.0％-1.2％,保温时间控制8h，氮气流量控制在5.0L/h。
作为本发明的优选技术方案，所述第二次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至1000摄氏度，碳势控制在1.0％-1.2％,保温时间控制12h，氮气流量控制在4.0L/h。
作为本发明的优选技术方案，所述淬火操作为盐浴淬火，所述盐液温度控制在160-200摄氏度，淬火时间为20min-30min，通过外部搅拌组件进行搅拌，且搅拌转速控制在250-300r/min，热清洗用清洗液温度为70摄氏度。
作为本发明的优选技术方案，所述回火过程温度控制在200-250摄氏度，且保温时间为4h。
作为本发明的优选技术方案，抛丸操作过程中，金属钢珠运动速度控制在60-100m/s。
作为本发明的优选技术方案，所述第二次回火操作温度控制在180摄氏度，且保温时间为2h。
与现有技术相比，本发明提供了一种小型圆锥轴承热处理方法，具备以下有益效果：
1、该一种小型圆锥轴承热处理方法，通过采用铬轴承钢进行后续热处理，合金钢采用铬轴承钢，且内部碳含量为1.0％-1.5％，使得热处理制得的小型圆锥轴承具备较高强度，能够迎合使用所需；
2、该一种小型圆锥轴承热处理方法，通过进行退火操作，退火操作之前需要对处理炉进行预热处理，其内部温度控制在500摄氏度，且保温1h，合金钢置入处理炉时，提升温度至800摄氏度，且保温3h，能够消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高铬轴承钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能；
3、该一种小型圆锥轴承热处理方法，通过进行两次碳氮共渗热处理，第一次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至900摄氏度，碳势控制在1.0％-1.2％,保温时间控制8h，氮气流量控制在5.0L/h；第二次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至1000摄氏度，碳势控制在1.0％-1.2％,保温时间控制12h，氮气流量控制在4.0L/h，使得制备而得的工件耐磨性、耐氧化性、耐热性以及耐腐蚀性得以提升，进一步提升该热处理方法的加工效果；
4、该一种小型圆锥轴承热处理方法，通过进行淬火操作，淬火操作为盐浴淬火，盐液温度控制在160-200摄氏度，淬火时间为20min-30min，通过外部搅拌组件进行搅拌，且搅拌转速控制在250-300r/min，热清洗用清洗液温度为70摄氏度，轴承钢淬火的目的是为了得到隐晶或细小的马氏体、细小而分布均匀的碳化物及少量列余奥氏体所组成的显微组织，一般淬回火情况下，轴承钢显微组织中马氏体占80％以上，碳化物占5-10％，残余奥氏亿店9-15％左右。具有这种组织的轴承钢的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能都很好。经过回火,还可以使轴承钢获得一定弹性、围性、尺寸稳定性等良好的综合机械性能；
5、该一种小型圆锥轴承热处理方法，通过在前后各进行一次回火操作，回火过程温度控制在200-250摄氏度，且保温时间为4h，第二次回火操作温度控制在180摄氏度，且保温时间为2h，回火可以减轻淬火内应力,防止开裂，稳定组织,从而稳定尺寸,还能在硬度稍有降低的情况下,大大提高韧性,获得良好的综力学性能；
6、该一种小型圆锥轴承热处理方法，通过进行抛丸处理，抛丸操作过程中，金属钢珠运动速度控制在60-100m/s，能够有效去除工件表面氧化层以及杂质，提升工件的品质。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：包括如下步骤：
步骤一：选取圆锥轴承制备所需的合金钢；
步骤二：根据制备所需，对合金钢进行充分锻造；
步骤三：对合金钢进行退火操作，操作完成后置放于通风处；
步骤四：对冷却完毕的合金钢进行第一次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤五：对静置冷却完毕的合金钢进行第二次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤六：根据精确图纸，对处理完毕的合金钢进行车加工，制得圆锥轴承原件；
步骤七：对轴承原件进行淬火操作，出淬火槽后进行热清洗；
步骤八：对淬火完毕的轴承原件进行回火操作；
步骤九：对回火完成的轴承原件依次进行抛丸及磨削加工；
步骤十：对处理完毕的原件进行二次回火后，进行精研操作。
需要注意的是：合金钢采用铬轴承钢，且内部碳含量为1.0％，使得热处理制得的小型圆锥轴承具备较高强度，能够迎合使用所需；退火操作之前需要对处理炉进行预热处理，其内部温度控制在500摄氏度，且保温1h，合金钢置入处理炉时，提升温度至800摄氏度，且保温3h，能够消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高铬轴承钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能；第一次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至900摄氏度，碳势控制在1.0％,保温时间控制8h，氮气流量控制在5.0L/h；第二次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至1000摄氏度，碳势控制在1.0％,保温时间控制12h，氮气流量控制在4.0L/h，使得制备而得的工件耐磨性、耐氧化性、耐热性以及耐腐蚀性得以提升，进一步提升该热处理方法的加工效果；淬火操作为盐浴淬火，盐液温度控制在160摄氏度，淬火时间为20min，通过外部搅拌组件进行搅拌，且搅拌转速控制在250r/min，热清洗用清洗液温度为70摄氏度，轴承钢淬火的目的是为了得到隐晶或细小的马氏体、细小而分布均匀的碳化物及少量列余奥氏体所组成的显微组织，一般淬回火情况下，轴承钢显微组织中马氏体占80％以上，碳化物占5-10％，残余奥氏亿店9-15％左右。具有这种组织的轴承钢的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能都很好。经过回火,还可以使轴承钢获得一定弹性、围性、尺寸稳定性等良好的综合机械性能；回火过程温度控制在200摄氏度，且保温时间为4h，第二次回火操作温度控制在180摄氏度，且保温时间为2h，回火可以减轻淬火内应力,防止开裂，稳定组织,从而稳定尺寸,还能在硬度稍有降低的情况下,大大提高韧性,获得良好的综力学性能；金属钢珠运动速度控制在60m/s，能够有效去除工件表面氧化层以及杂质，提升工件的品质。
实施例二，包括如下步骤：
步骤一：选取圆锥轴承制备所需的合金钢；
步骤二：根据制备所需，对合金钢进行充分锻造；
步骤三：对合金钢进行退火操作，操作完成后置放于通风处；
步骤四：对冷却完毕的合金钢进行第一次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤五：对静置冷却完毕的合金钢进行第二次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤六：根据精确图纸，对处理完毕的合金钢进行车加工，制得圆锥轴承原件；
步骤七：对轴承原件进行淬火操作，出淬火槽后进行热清洗；
步骤八：对淬火完毕的轴承原件进行回火操作；
步骤九：对回火完成的轴承原件依次进行抛丸及磨削加工；
步骤十：对处理完毕的原件进行二次回火后，进行精研操作。
需要注意的是：合金钢采用铬轴承钢，且内部碳含量为1.5％，使得热处理制得的小型圆锥轴承具备较高强度，能够迎合使用所需；退火操作之前需要对处理炉进行预热处理，其内部温度控制在500摄氏度，且保温1h，合金钢置入处理炉时，提升温度至800摄氏度，且保温3h，能够消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高铬轴承钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能；第一次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至900摄氏度，碳势控制在1.2％,保温时间控制8h，氮气流量控制在5.0L/h；第二次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至1000摄氏度，碳势控制在1.2％,保温时间控制12h，氮气流量控制在4.0L/h，使得制备而得的工件耐磨性、耐氧化性、耐热性以及耐腐蚀性得以提升，进一步提升该热处理方法的加工效果；淬火操作为盐浴淬火，盐液温度控制在200摄氏度，淬火时间为30min，通过外部搅拌组件进行搅拌，且搅拌转速控制在300r/min，热清洗用清洗液温度为70摄氏度，轴承钢淬火的目的是为了得到隐晶或细小的马氏体、细小而分布均匀的碳化物及少量列余奥氏体所组成的显微组织，一般淬回火情况下，轴承钢显微组织中马氏体占80％以上，碳化物占5-10％，残余奥氏亿店9-15％左右。具有这种组织的轴承钢的硬度、强度、耐磨性和耐疲劳性能都很好。经过回火,还可以使轴承钢获得一定弹性、围性、尺寸稳定性等良好的综合机械性能；回火过程温度控制在250摄氏度，且保温时间为4h，第二次回火操作温度控制在180摄氏度，且保温时间为2h，回火可以减轻淬火内应力,防止开裂，稳定组织,从而稳定尺寸,还能在硬度稍有降低的情况下,大大提高韧性,获得良好的综力学性能；金属钢珠运动速度控制在100m/s，能够有效去除工件表面氧化层以及杂质，提升工件的品质。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：选取圆锥轴承制备所需的合金钢；
步骤二：根据制备所需，对合金钢进行充分锻造；
步骤三：对合金钢进行退火操作，操作完成后置放于通风处；
步骤四：对冷却完毕的合金钢进行第一次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤五：对静置冷却完毕的合金钢进行第二次碳氮共渗操作，操作完成后置放于通风处；
步骤六：根据精确图纸，对处理完毕的合金钢进行车加工，制得圆锥轴承原件；
步骤七：对轴承原件进行淬火操作，出淬火槽后进行热清洗；
步骤八：对淬火完毕的轴承原件进行回火操作；
步骤九：对回火完成的轴承原件依次进行抛丸及磨削加工；
步骤十：对处理完毕的原件进行二次回火后，进行精研操作。
2.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤一中：所述合金钢采用铬轴承钢，且内部碳含量为1.0％-1.5％。
3.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤三：所述退火操作之前需要对处理炉进行预热处理，其内部温度控制在500摄氏度，且保温1h，所述合金钢置入处理炉时，提升温度至800摄氏度，且保温3h。
4.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤四：所述第一次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至900摄氏度，碳势控制在1.0％-1.2％,保温时间控制8h，氮气流量控制在5.0L/h。
5.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤五：所述第二次碳氮共渗处理过程中，首先需将处理炉温度提升至1000摄氏度，碳势控制在1.0％-1.2％,保温时间控制12h，氮气流量控制在4.0L/h。
6.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤七：所述淬火操作为盐浴淬火，所述盐液温度控制在160-200摄氏度，淬火时间为20min-30min，通过外部搅拌组件进行搅拌，且搅拌转速控制在250-300r/min，热清洗用清洗液温度为70摄氏度。
7.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤八：所述回火过程温度控制在200-250摄氏度，且保温时间为4h。
8.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤九：抛丸操作过程中，金属钢珠运动速度控制在60-100m/s。
9.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：步骤九：所述第二次回火操作温度控制在180摄氏度，且保温时间为2h。
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Wang Heat treatment process and analysis of metal materials

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