[发明专利]高速精密轴承钢球热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及中小规格轴承钢球热处理工艺，具体涉及高速运转状态下，变形量小，接触疲劳强度高，运行寿命长的精密轴承钢球热处理工艺。

背景技术

进入二十一世纪以来，伴随着国际化技术竞争的加剧，滚动体行业得到了高速发展，高效长寿命钢球得到了国内外家电产业和汽车轴承用户的青睐。通过与世界顶级轴承行业的合作、交流和技术研究成果表明，当前客户对长寿命中小型轴承钢球的关注点主要在高速，高合套和无异音方面，从运行模式，失效机理和质量指标分析，高速精密轴承钢球依赖于高硬度均匀性、高接触疲劳强度和较低的尺寸变化率。所以，从源头分析，在原材料质量保证的前提下，热处理工艺的适用性是关键。

发明内容

本发明的主要任务在于提供一种硬度散差小、金相均匀、压碎理想，且接触疲劳强度高、尺寸变化率小的中小规格轴承钢球热处理工艺。

为了解决以上技术问题，本发明的一种高速精密轴承钢球热处理工艺，该工艺步骤为：首先将高速精密轴承钢球置于热处理设备中淬火加热，淬火后的高速精密轴承钢球再进行一次回火，最后进行精密钢球淬、回火压碎指标检测；其创新点在于：在高速精密轴承钢球一次回火后，将其冷却至常温，放入冷处理设备中进行冷处理，冷处理后的高速精密轴承钢球再进行二次回火。

进一步的，在所述冷处理阶段，温度为-40～-30℃，保温时间为150-180分钟。

进一步的，在所述二次回火阶段，回火温度为150-160℃，保温时间为240-270分钟。

以上工艺的优点在于：热处理调整方案实施以后，硬度批差不超过0.8HRC，金相稳定在2-3级，压碎超过国家标准20％以上。通过试验和统计，热处理工艺调整后的残余奥氏体含量较正常情况下降低20-25％，维持在9-10.5％，接触疲劳强度比调整前提高20-30％，完全满足客户对高速精密轴承钢球的性能要求。

具体实施方式

首先，优选钢球热处理回转炉生产线。保证淬火温度830-840℃、一次回火温度160-170℃，淬火加热保护气碳势0.95-1.05％，淬火油温度控制在50-70℃，冷处理温度-40～-30℃.二次回火温度150-160℃，且都处于受控状态，为各个阶段的工艺控制做好准备。

淬火加热阶段：将精密钢球置于专用热处理设备中，在830-840℃温度下加热淬火，其中规格在￠3.0000～7.9375之间，淬火温度830-835℃；￠8.7312～14.2875的淬火温度835-840℃；￠15.0812～20.6375淬火温度835-840℃，并保温30-45分钟，其中￠3.0000～7.9375规格保温30-35分钟；￠8.7312～14.2875规格保温35-40分钟；￠15.0812～20.6375规格保温40-45分钟，规格越大，保温时间略长，出炉淬火；精密钢球出炉淬火时，让钢球自然下落于带有循环装置的淬火油中充分冷却，在油中停留5分钟后，通过网带打出油面，待进入一次回火阶段；

精密钢球一次回火：经过淬火的钢球依次进入回火网带炉内，在规定温度下进行回火，其中，￠3.0000～7.9375回火温度160℃；￠8.7312～14.2875回火温度165℃；￠15.0812～20.6375回火温度170℃)，并保温一定时间后出炉，其中￠3.0000～7.9375保温240分钟；￠8.7312～14.2875保温240分钟；￠15.0812～20.6375保温270分钟；

精密轴承冷处理：经过一次回火的钢球冷至常温后，放入冷处理设备中，冷处理温度：在-40～-30℃；冷处理时间：保温150-180分钟后出炉。其中￠3.0000～7.9375保温150分钟；￠8.7312～14.2875保温150分钟；￠15.0812～20.6375保温180分钟；

精密轴承钢球二次回火：精密钢球冷处理结束后，放入回火温度为150-160℃的网带炉中，依次进行二次回火，其中，规格为￠3.0000～7.9375的回火温度150℃；￠8.7312～14.2875回火温度155℃；￠15.0812～20.6375回火温度160℃，保温时间240-270分钟其中，规格为￠3.0000～7.9375保温240分钟；￠8.7312～14.2875保温240分钟；￠15.0812～20.6375保温270分钟；