[发明专利]不规则轴承套圈热处理工艺以及适用于该工艺的淬火油

说明书

技术领域

本发明属于热处理技术领域，尤其是指一种减少不规则的高碳铬轴承套圈变形程度的热处理工艺；本发明还涉及一种适用于上述工艺的淬火油。

背景技术

滚动轴承是各种机械传动部分的基础零件之一，其工作条件极其苛刻。由于滚动体和套圈滚道之间接触面积小，因而接触压应力可高达3000~5000MPa，循环力次数每分钟可高达数万次。轴承滚珠和内外套圈之间由于有杂质还会产生磨削运动，运转一定时间后将会产生接触疲劳破坏，寿命就会大大的降低。这样要求在装配清洁度的保证情况下，同时也要在使用过程中防止空气的灰尘进入轴承中，基于这个目的我们设计了一个端盖装配在套圈上隔绝外部空气的灰尘。

轴承的套圈属于薄壁环形件，且要求高硬度以达到耐磨的要求。淬火后的套圈变形大，形状不易控制；如果套圈的形状不规则，在各种应力的作用下，套圈的变形更大，形状更不易控制。要让此类热处理过的表面直接装配或安装其它部件，基本无法实现。在传统工艺中，为解决此类问题，往往在热处理后要安排一道或多道的精加工工序（比如采用成型刀进行精车或者采用成型磨削）。由于热处理后套圈的硬度达到59-65HRC，因此如果采用成型刀进行精车，车刀的寿命便受到很大的局限，成本很高；如果采用成型磨削，又因为端盖槽形状的高碳铬，要重新设计机床的砂轮修整机构，并定制金刚滚轮进行成型修整，也面临着一个成本问题。

另外，淬火时将会产生了热应力和组织应力，热应力是由于心部和表面出现了温差，初期表面率先冷却，收缩量较大，因心部阻碍产生了拉应力，心部则受到压应力，从而产生了应力变形。同时由于表面先冷至Ms以下，发生马氏体转变，比容增大，体积膨胀。心部比容小，力图阻止表面膨胀。热应力和组织应力分布截然相反，由于工件大而薄，组织应力大于热应力。所以我们着重考虑冷却速度：从GCr15钢连续冷却曲线可知，奥氏体最不稳定温度范围在650~450℃间，容易发生珠光体和贝氏体转变，最终性能得不到保障。为此，在上述温度范围内必须快冷，为了减少变形，减小在马氏体转变区的冷却速度，又必须减缓冷却速度。这就要求要一种好的淬火油。

发明内容

本发明提出了一种热处理技术，其目的在于克服现有技术存在的轴承套圈在热处理时变形程度较大，以至于热处理后的轴承套圈无法直接使用的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种淬火油，它按质量组份比包括：20号机械油970-980份、石油磺酸钙5-10份、2，6-叔丁基对甲酚5-10份、咪唑啉油酸盐5-10份以及聚异丁烯二酰亚胺1-5份。

进一步的，按质量组分比，所述淬火油包括20号机械油977份、石油磺酸钙10份、2，6-叔丁基对甲酚6份、咪唑啉油酸盐5份以及聚异丁烯二酰亚胺2份。

不规则轴承套圈微变形热处理工艺，它包括以下步骤：a、先使轴承套圈在700-720℃的环境下预热15-20min；b、把轴承套圈置于825-833℃的环境下保温15-25min，使其奥氏体化；c、然后再将轴承套圈置于装有特定淬火油的淬火槽内淬火；d、最后进行回火，并制成成品。

作为本发明的改进，所述步骤c中，轴承套圈进入淬火槽内的入油温度为790-810℃；出油温度为95-105℃。

作为本发明的进一步改进，所述入油温度为800℃；出油温度为100℃。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的工艺能极大地减少不规则轴承套圈在热处理后的变形程度，不用进行后续的精加工工序，可以直接进行装配，大大降低加工成本。

2、由于工件在车加工过程中会留有残余应力，在加热时松弛，使工件发生塑性变形，为了在组织发生奥氏体化前释放残余应力，本发明增加了预热的加工步骤，通过预热可使残余应力得到释放，从而缓解了淬火前期的变形。

3、通过选择特制的淬火油以及控制入油温度和出油温度能减少轴承套圈在淬火过程中的变形，从而使轴承套圈具有合格的精度。

4、本发明的淬火油能在650~450℃的区间内快速冷却，减少了珠光体和贝氏体转变，从而减少了轴承套圈的变形；同时它能在低温区间内缓慢冷却，符合马氏体转变区的要求。

具体实施方式

实施例一