[发明专利]一种轴承钢制零件的热加工工艺方法

说明书

一种轴承钢制零件的热加工工艺方法，包括坯料锻造、锻后冷却、保温、球化退火、以及机加工后进行淬火和回火，通过在多个步骤中配合进行优化控制，使制得的轴承钢零件中的碳化物颗粒更加细小，并且碳化物颗粒的数量更多，晶粒度也能得到提升，从而能够使零件的强度、冲击韧性、硬度均匀性和使用寿命都得到提升，多方面的提升了轴承钢制零件的综合性能，从而能够满足轴承等领域对轴承钢在高温工况下的使用性能要求，适于推广运用。

技术领域

本发明涉及热加工工艺领域，尤其涉及一种轴承钢制零件的热加工工艺方法。

背景技术

轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢，具有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限，主要运用于轴承等领域，通常对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一，是重要的力学性能材料。为了保证轴承钢的使用性能，必须对轴承钢进行热加工处理，轴承钢的常规热加工工艺中，通常为先对坯料进行锻造，在锻造成的零件冷却后，再对零件进行退火处理，然后对零件进行机加工，再对机加工后的零件进行淬火和回火处理，就完成了所有热加工工艺的处理。轴承钢的常规热加工工艺生产出的轴承钢制零件，虽然使用性能较高，但在实际运用中仍然经常会遇到无法满足轴承钢在高温工况下的使用性能要求的情况，对轴承等零件的制造和保证性能质量造成困难，因此，对轴承钢制零件的热加工工艺进行优化，从而提升轴承钢制零件在热加工处理后的使用性能，是具有重要意义的。

发明内容

本发明提供了一种轴承钢制零件的热加工工艺方法，能够提升轴承钢制零件在热加工处理后的使用性能。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种轴承钢制零件的热加工工艺方法，包括以下步骤：

步骤一、坯料锻造

将坯料加热后锻造成型，控制锻造比为1.8-2.8，锻造开始温度不低于1050℃，终锻温度高于950℃；

步骤二、锻后冷却

将锻造成型的零件在锻造结束后立即放入冷却介质中，以25-50℃/s的降温速率冷却至零件表面温度640-660℃，然后将零件从冷却介质中取出，使零件空冷至390-410℃，再将零件放入冷却介质中，以5-15℃/s的降温速率冷却至240-260℃；

步骤三、保温

将步骤二冷却后的零件放置于加热炉内保温，控制炉内的温度为250-400℃，保温时间4-6h，然后将零件从炉内取出，使零件空冷至室温，备用；

步骤四、球化退火

将步骤三空冷后的零件置于炉内加热至720-750℃，保温3-6h，然后在炉内以不低于20℃/ h的降温速率冷却至240-260℃，再将零件从炉内取出，使零件空冷至室温，备用；

步骤五、对步骤四空冷后的零件进行机加工，备用；

步骤六、淬火及回火

将步骤五加工后的零件加热至800-820℃，保温40-70min，然后将零件放入淬火冷却介质进行冷却，淬火冷却后将零件置于炉内回火3-6h，回火温度200-240℃，然后将零件从炉内取出，使零件空冷至室温，即完成零件的热加工。

优选的，步骤一中，将坯料放入中频感应加热炉中加热至1050-1150℃。

进一步的，坯料在中频感应加热炉中的加热时间为5-15min。

优选的，步骤二中，将锻造成型的零件放入冷却介质中，以50℃/s的降温速率冷却至零件表面温度650℃，然后使零件空冷至400℃，再将零件放入冷却介质中，以5℃/s的降温速率冷却至250℃。

优选的，步骤四中，使保温后的零件在炉内以25℃/ h的降温速率冷却至250℃。