[发明专利]一种轴承环合金钢及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轴承环加工技术领域，具体涉及一种轴承环合金钢及 其热处理工艺。

背景技术

轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。当 其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩 擦系数和保持轴中心位置固定的机件，是当代机械设备中一种举足轻 重的零部件。轴承在使用时，离不开轴承环的配合，因此轴承环质量 的好坏直接影响着轴承的使用状况和寿命。随着经济技术不断发展， 在国民经济建设中，对技术和设备的要求越来越高。不断提高机械零 部件的质量是机械加工行业的重要工作，是社会建设的基础工作。然 而轴承环现有加工技术中存在的一个重要问题是容易产生裂纹，其本 质原因是材质组成导致的，直接原因是热处理工艺，热处理后硬度值 较高，淬火冷却，速度较快及回火不充分。所以，改进轴承环的热处 理工艺对提高其质量有至关重要的作用。

发明内容

本发明提供了一种轴承环合金钢及其热处理工艺，提高了合金钢 的加工性能，避免裂纹的产生，延长了使用寿命。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实施：

一种轴承环合金钢，由下列重量百分比的成分组成：C 0.30～0.40％、Cr0.75～2.60％、Si0.35～1.20％、Nb0.005～0.200％、 Mn0.55～0.78％、B0.08～0.12％、Mo0.026～0.500％、Ni0.05～0.15％、 Ti0.02～0.20％，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，一种轴承环合金钢，由下列重量百分比的成分组成：C 0.33～0.37％、Cr1.75～2.35％、Si0.65～1.00％、Nb0.067～0.156％、Mn 0.67～0.72％、B0.09～0.10％、Mo0.226～0.370％、Ni0.08～0.12％、Ti 0.09～0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，一种轴承环合金钢，由下列重量百分比的成分组成：C 0.35％、Cr2.00％、Si0.85％、Nb0.125％、Mn0.70％、B0.095％、 Mo0.35％、Ni0.11％、Ti0.12％，余量为Fe及不可避免的杂质。

一种轴承环合金钢的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)去应力退火：将合金钢加热到800-950℃，保温2-3小时，随 炉冷却到560-580℃，出炉后采用空气冷却至室温；

(2)淬火：在加热炉中充满防氧化气体，将合金钢加热至 880-950℃，热透后保温1-1.5h，采用油冷；

(3)回火：采用低温回火，在回火炉中加热至155-225℃，保温1-4.5 小时后冷却至室温；

(4)二次回火：在回火炉中加热至175-245℃，保温2-4小时后冷 却至室温。

优选地，在淬火之后立即进行回火。

优选地，所述防氧化气体为氩气或氢气。

Nb：铌作为微合金化元素加入钢中，与钢中的碳/氮/硫结合，改 变钢的显微结构。不仅提高钢的强度，还可以提高钢的韧性、抗高温 氧化性和耐蚀性。

B：提高钢的淬透性。

Mo：提高强韧性、淬透性、抑制回火脆性。

Ni：提高钢强度的同时，又保持良好的塑性和韧性。

Ti：能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆 性。

本发明有益效果：本发明合金钢中添加的Nb元素可以细化晶粒， 改善合金钢的加工性能，提高韧性；B和Mo提高合金钢的淬透性； Ni和Ti对提高钢的韧性有一定帮助，这些元素均在抑制裂纹产生方 面起到一定作用。在本发明热处理工艺中，采取去应力退火，减少合 金钢的内部应力，抑制裂纹产生；淬火中采用油冷的方式降低冷却速 度，两次回火可以使回火更加充分，此工艺可以有效降低裂纹产生的 几率，在实际加工中，此合金钢制得的轴承环产生裂纹的几率只有 3％。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结 合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：