[发明专利]一种中碳钢冷辗轴承套圈渗碳工艺

说明书

技术领域

本发明属于热处理技术领域，特别涉及到一种中碳钢冷辗轴承套圈渗碳工艺。

背景技术

轴承套圈常用材料大多为高碳铬轴承钢，其含碳量较高，既便经过退火处理，冷变形抗力仍较高，影响冷辗性能和模具的使用寿命，且在冷辗过程中被辗套圈易出现裂纹而成为废品。国外著名的轴承公司如NSK等，于上个世纪90年代开展了中碳合金钢制造轴承套圈，并采用特殊热处理工艺，可使轴承寿命，尤其是在污染润滑条件下的轴承寿命大幅度提高。

中碳钢具有良好的冷辗性能，通过冷辗，可以节材，改善组织，采用特殊热处理工艺，可使轴承寿命，尤其是在污染润滑条件下的轴承寿命大幅度提高，但对中碳钢轴承套圈的渗碳热处理工艺尚未报道。

发明内容

为解决中碳钢轴承套圈渗碳热处理工艺，本发明设计了一种中碳钢冷辗轴承套圈渗碳工艺，使用该渗碳工艺处理后的中碳钢轴承套圈具有更高的韧性和更长的疲劳寿命，尤其是在污染环境下工作的轴承，可以提高使用寿命和运转可靠性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

所述的中碳钢冷辗轴承套圈渗碳工艺，其中碳钢冷辗轴承套圈在1.15％碳势的渗碳气氛中，于850～870℃渗碳10小时后直接淬火，回火温度150～160℃，回火时间3～4小时。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

1)、对中碳钢冷辗轴承套圈进行渗碳热处理工艺，利用冷变形提高渗速或降低渗碳或碳氮共渗温度。

2)、处理后的套圈表面层分布有大量细小弥散的碳氮化物和高达25～30％的残余奥氏体，可提高轴承在污染环境中的疲劳裂纹扩展抗力，降低裂纹扩展速率，提高轴承使用寿命。

3)、与常规的马氏体淬回火高碳铬轴承钢套圈相比，处理后的套圈具有更高的韧性和更长的疲劳寿命，尤其是在污染环境下工作的轴承，可以提高使用寿命和运转可靠性。

具体实施方式

本发明的中碳钢冷辗轴承套圈，采用管料车制或棒料锻饼冲孔退火后车制成圆环，并经冷辗成轴承套圈，然后进行渗碳热处理工艺：在1.15％碳势的渗碳气氛中，于850～870℃渗碳10小时后直接淬火，回火温度150～160℃，回火时间3～4小时。

轴承套圈选用中碳钢并经冷辗后，其组织尤其是变形比较大的轴承滚道部分组织，与一般高碳铬轴承钢车加工成形的套圈相比发生了很大变化，变化的最大特点是晶粒在冷辗变形过程中被压碎，并且存在大量的位错和亚晶界。这种组织在经过本发明渗碳工艺后，其组织转变机理明显区别于未变形组织，渗碳层组织非常细小，接近纳米级。

中碳合金钢冷辗轴承套圈采用渗碳热处理工艺，可大大提高污染润滑条件下轴承的使用寿命。本发明的中碳钢冷辗轴承套圈渗碳工艺可广泛应用于各种车辆变速箱、矿山设备等污染润滑条件下使用的轴承，提高行业的技术水平和产品质量，提高国产轴承的国际竞争能力，其社会效益和经济效益更加显著。