[发明专利]一种耐腐蚀轴承制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，具体而言本发明特别涉及一种耐腐蚀轴承制造方法。

背景技术

使用于汽车手动变速箱、工业减速机、摩托车曲轴、汽车交流发电机等用途的滚动轴承，由于润滑油或润滑脂的污染比较严重，工作条件非常恶劣，经过常规热处理的滚动轴承会由于轴承零件发生表面起源型的疲劳剥落而发生早期失效。例如，在汽车手动变速箱中，齿轮的啮合产生很多金属碎屑和金属粉末，这些金属碎屑和金属粉末俗称磨粒，混在润滑油中，随润滑油进入轴承内部，在轴承运转过程中，卡入钢球和滚道的接触区，在钢球和滚道表面引起大量压痕。在压痕的边缘会产生应力集中，从而加速轴承零件发生疲劳剥落，缩短轴承的寿命。

如果对高碳铬轴承钢零件进行碳氮共渗处理，使零件的表层组织中存在一定的残余奥氏体含量，但同时在碳氮原子的固溶强化作用下，不降低零件表层的硬度和接触疲劳强度，这样就能够降低压痕的危害性，从而延长污染润滑工况下轴承的使用寿命。但目前关于高碳铬轴承碳氮共渗轴承零件的技术仍不成熟，质量不稳定。现有工艺通常选用先进行碳氮共渗处理，后续进行二次淬火，然而针对轴承钢GCr15，其淬火温度一般在830℃～855℃之间，然而该温度区间对于表面氮的渗透具有较大影响，直接影响了整体零部件表面渗层质量，零件容易出现渗层较浅、组织粗大、变形较大等问题；尤其在二次淬火情况下，零部件尺寸将进一步变形，为后期整形带来难度，甚至影响后续精度尺寸的加工，严重时出现报废，同时在高碳势状态下，碳氮共渗温度过高、长时间保温的碳氮共渗条件下，零件表层容易堆积较大颗粒状的碳氮化物，而产生应力集中，因此并不能根本解决污染工况下滚动轴承寿命缩短的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀轴承制造方法，具有良好的耐腐蚀、耐磨性能，提高了轴承的使用寿命，降低了轴承的热处理加工变形尺寸。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种耐腐蚀轴承制造方法，包括轴承套圈，所述轴承套圈采用GCr15轴承钢材质制成，采用可控气氛的箱式多用炉生产线进行对轴承套圈的碳氮共渗，步骤如下：

步骤一：装料，将轴承套圈摆放在料框内，轴承套圈摆放高度低于料框高度，轴承套圈上下叠放之间间隔设有隔离网；

步骤二：清洗，将轴承套圈运入清洗室内，采用40℃～60℃的清洗液清洗，时间15min～25min，清洗液pH值范围为8～10；

步骤三：升温，将轴承套圈运入加热炉内，温度保持780℃～800℃，时间10min～20min，通入富化气丙烷，碳势升为0.8％～0.9％，通入氨气，氨气用量0.15m³/h～0.25m³/h；

步骤四：升温、升碳势，加热炉内温度升至815℃～825℃，时间5min～10min，通入富化气丙烷，碳势升为1.05％～1.15％，通入氨气，氨气用量0.15m³/h～0.25m³/h；

步骤五：均碳排气，加热炉内温度保持815℃～825℃，时间60min～90min，持续通入富化气丙烷，碳势保持为1.0％～1.1％，持续通入氨气，氨气用量0.15m³/h～0.25m³/h；

步骤六：碳氮共渗，加热炉内温度保持815℃～825℃，时间320min～360min，持续通入富化气丙烷，碳势保持为1.05％～1.15％，持续通入氨气，氨气用量0.25m³/h～0.4m³/h；

步骤七：升温、保温，加热炉内升至830℃～840℃，待温度稳定后保温时间20min～30min，持续通入富化气丙烷，碳势保持为0.95％～1.05％，持续通入氨气，氨气用量0.25m³/h～0.4m³/h；

步骤八：淬火，采用KR218快速光亮淬火油，油温保持50℃～70℃，快搅速度为800r/min～1200r/min，快搅时间10min～15min，慢搅速度为400r/min～600r/min；

步骤九：清洗，将轴承套圈运入清洗室内，采用40℃～60℃的清洗液清洗，时间10min～15min，清洗液pH值范围为8～10；

步骤十：回火，将轴承套圈运入箱式回火炉内，回火温度160℃～180℃，回火时间240min～300min。

采用可控气氛的箱式多用炉生产线进行对轴承套圈的碳氮共渗，优选步骤如下：