[发明专利]一种高碳铬轴承钢热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高碳铬轴承钢热处理工艺。

背景技术

高碳铬轴承钢常规热处理工艺为：网带炉处理，淬火加热温度一般为820~860℃，加热时间根据零件大小一般为30~60分钟不等，淬火油温60~100℃，回火温度160~180℃。淬回火热处理后，可以获得约10％的残余奥氏体量。

由于残余奥氏体具有良好的塑性以及较高的抗裂纹敏感性，在许多苛刻的轴承使用场合，需要较高的残余奥氏体含量（10％～30％）。为获得较高的残余奥氏体含量，传统的方法是提高淬火加热温度，降低回火温度等方法（提高淬火温度860~880℃，降低回火温度140~160℃），但是这类方法所得到的高残余奥氏体量，非常不稳定，容易导致轴承尺寸零件发生变化，从而使轴承早期失效。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种高碳铬轴承钢热处理工艺，以获得稳定且高含量的奥氏体，有效提高高碳铬轴承钢零件的尺寸稳定性和使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高碳铬轴承钢热处理工艺，按如下步骤进行：

①高碳铬轴承钢在真空淬火炉进行淬火，选择真空度为：133.3～1.333Pa，淬火加热温度为：820～860℃，根据高碳铬轴承钢零件尺寸在30～80min之间选择具体保温时间；

②落入100～160℃的淬火油中，在淬火油中停留30～100min；

③对步骤②处理后高碳铬轴承钢进行清洗，然后采用常规回火温度150～180℃下进行回火。

采用上述技术方案下，其一，由于奥氏体转变成马氏体时体积需要膨胀，在133.3～1.333Pa的真空压力条件下，奥氏体能够发生稳定化而不发生相变，从而提高了残余奥氏体的含量；其二，奥氏体转变时，碳原子在晶体缺陷处偏聚，起到了钉扎位错的作用，增加了奥氏体向马氏体转变的阻力，在奥氏体转变成马氏体过程中，延长在淬火油中的停留时间，提供了更多碳原子偏聚的机会，促使了奥氏体的稳定化，增加了残余奥氏体的含量。

采用上述方案后，轴承零件残余奥氏体含量可提高至12％～30％，并使所获的的残余奥氏体量稳定，成品轴承尺寸变化率不大于0.08%（实验条件为150℃保持500小时），在污染环境下轴承寿命是常规热处理轴承寿命的1.5倍，可以明显提高轴承抗裂纹敏感性能及在苛刻环境中的使用寿命。下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1为本发明高碳铬轴承钢热处理工艺曲线；

图2为本发明实施例1工艺曲线；

图3为本发明实施例2工艺曲线；

图4为本发明实施例3工艺曲线。

具体实施方式

 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1，

采用轴承型号为6306轴承套圈（轴承套圈材料为高碳铬轴承钢，尺寸为：外径72mm×内径30mm×宽度19mm）进行试验；并按图1工艺曲线图进行：

①在真空淬火炉进行淬火，选择真空度为：60Pa，淬火加热温度为：840℃，保温时间为：60min；

②落入130℃的淬火油中，在淬火油中停留65min；

③对步骤②处理后轴承套圈进行清洗，然后采用常规回火温度170℃下进行回火。

对所得轴承套圈进行检测，检测结果：

1）检验依据：JB/T1255-2001高碳铬轴承钢热处理技术条件；

硬度：61.5～62.0HRC；

显微组织：马氏体3～4级；

2）检验依据：ASTM E975 近无规结晶取向钢中残留奥氏体的X射线测定规程；

残余奥氏体量：15.0～17.0％；

3）尺寸稳定性试验，将型号为6306外圈放置于130℃的恒温箱中500小时，其外径尺寸变化率≤0.5%；

检测结果符合要求。

实施例2，

采用轴承型号为6306轴承套圈（轴承套圈材料为高碳铬轴承钢，尺寸为：外径72mm×内径30mm×宽度19mm）进行试验；并按图2工艺曲线图进行：

①在真空淬火炉进行淬火，选择真空度为：1.333Pa，淬火加热温度为：820℃，保温时间为：60min；

②落入100℃的淬火油中，在淬火油中停留30min；