[发明专利]一种灰铸铁HT250轴承套圈热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及材料的热处理工艺，具体是指一种灰铸铁HT250轴承套圈热处理工艺。

背景技术

HT250(GB 9439—1988)是珠光体类型的灰铸铁，常用于加工成轴承套圈。现有的灰铸铁HT250轴承套圈在成型之后，都需要进行热处理。

现有的热处理工艺，淬火：调整淬火温度到850℃～ 870℃，保温50min～60min，然后油冷，油温设定为100±10℃，然后冷却至室温；回火：直接采用300℃±10℃。

然而，此灰铸铁HT250轴承套圈的热处理工艺存在以下缺陷：

热处理后硬度值散差大≥3HRC，会导致套圈疲劳强度降低，严重影响轴承的使用寿命，另外，该硬度散差较大会造成轴承套圈断裂，产生断裂的情况占比至少10%。

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，而提供一种能显著改善热处理后硬度值均匀性，提高轴承套圈性能和使用寿命的一种灰铸铁HT250轴承套圈热处理工艺。

（1）为实现上述目的，本发明的技术方案是淬火：调整淬火温度到890℃～ 920℃，保温50min～60min，然后油冷，油温设定为100±10℃，然后冷却至室温；

（2）阶梯式回火，将灰铸铁HT250轴承套圈升温180±10℃，保温2～4h，然后再将灰铸铁HT250轴承套圈继续升温到300±10℃，保温2～4h，然后空冷至室温。

进一步设置是灰铸铁HT250轴承套圈包括以下组分，以质量百分比计：

C  3.0~3.6%；Si  2.0~2.6%；Mn  0.6~1.0%；Cr  0.5~1.0%；

P  0.1%以下；S 0.1%以下；余量为Fe。

本申请的发明人基于多年的轴承研制经验和认识，发现：现有的热处理工艺淬火温度偏低导致在保温过程中组织未充分奥氏体化，所以淬火后硬度散差较大，另外由于铸铁含碳量较高，碳化物多而且较大，淬火后残余应力较大，故将产品直接放入300±10℃的温度内回火，会由于碳元素或碳化物析出过快，而导致开裂。

故此提出了本申请的改进方案，本发明的优点是：采用此工艺以后，改善了热处理后硬度值的均匀性（硬度值50HRC±1.5HRC），（具体见附图3）组织为：石墨+回火马氏体+极少量残余奥氏体+碳化物，减少了产生裂纹的概率，此类情况失效件比例由原来的10％下降为2％。比较结合附图1，该附图1的金相图所显示的组织为石墨形态。

本发明设备结构简单，工艺也不复杂，设备采用常规的网带炉即可实现批量生产，采用这种加工模式每年可以为企业挽回经济损失在10万元以上。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1 本发明具体实施方式的热处理工艺图；

图2 本发明工艺处理前的灰铸铁HT250轴承套圈的金相图；

图3 本发明工艺处理后的灰铸铁HT250轴承套圈的金相图。

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

该热处理工艺包括以下工序：

（1）淬火：调整淬火温度到890℃℃，保温50min，该保温时间根据灰铸铁HT250轴承套圈的壁厚以及热处理的装炉量而定，然后油冷，油温设定为100℃，然后冷却至室温；

（2）阶梯式回火，将灰铸铁HT250轴承套圈升温180℃，保温2h，然后再将灰铸铁HT250轴承套圈继续升温到300℃，保温2h，然后空冷至室温。

本实施例灰铸铁HT250轴承套圈包括以下组分，以质量百分比计：

C  3.0~3.6%；Si  2.0~2.6%；Mn  0.6~1.0%；Cr  0.5~1.0%；

P  0.1%以下；S 0.1%以下；余量为Fe。

实施例2

该热处理工艺包括以下工序：

（1）淬火：调整淬火温度到920℃，保温60min，该保温时间根据灰铸铁HT250轴承套圈的壁厚以及热处理的装炉量而定，然后油冷，油温设定为110℃，然后冷却至室温；

（2）阶梯式回火，将灰铸铁HT250轴承套圈升温190℃，保温4h，然后再将灰铸铁HT250轴承套圈继续升温到310℃，保温4h，然后空冷至室温。

本实施例灰铸铁HT250轴承套圈包括以下组分，以质量百分比计：