[发明专利]一种轴承钢产品的加工工艺

说明书

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种轴承钢产品的加工工艺，包括如下步骤：3D打印轴承钢粉料，得到轴承钢产品坯料；对3D打印的轴承钢产品坯料进行固溶热处理、淬火热处理或淬火+回火热处理，加工完成。本发明由于采用3D打印，因此容易实现轴承钢产品的个性化和批量化加工，同时也避免了传统轧制等压力加工工艺带来的质量缺陷。对3D得到的轴承钢产品坯料进行不同的热处理，即进行固溶热处理、淬火热处理或淬火+回火热处理，能够使3D得到的轴承钢产品坯料在不同的热处理方式下得到不同的组织，使得轴承钢产品满足轴承行业对轴承钢的使用要求。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种轴承钢产品的加工工艺。

背景技术

增材制造技术(Addictive Manufacturing)又称3D打印(3D Printing)，是通过CAD、UG等软件在电脑中先做出三维零件图，然后用MAGICS软件对零件图进行切分，使之从三维立体变成二维平面加工，通过把要打印的模型导入到3D打印机器中，完成加工的过程。与传统制造金属零件通过减去材料的加工方法相比，金属增材制造技术基于增材制造(Additive Manufacturing，AM)的理念，无需工装模具，不受零件结构的多样性限制，是现今世界上发展速度很快、技术领先的一项先进制造技术。

随着增材制造技术的不断发展，制造产品逐渐向批量化、个性化发展。增材制造技术因其快速的成形方式和精准的成形质量，在工业生产、航空航天和医疗等行业得到迅速应用，金属增材制造成形的材料种类大幅增加，能够制造难加工的材料就显得尤为重要。

轴承钢由于其较高的硬度、良好的耐磨性和疲劳性能而被广泛应用，传统的加工方法加工轴承钢零件时常常伴有表面裂纹和内部缺陷，加工难度较大。因而需要一种新的加工工艺来加工轴承钢，使轴承钢的缺陷更少、性能能够满足要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种轴承钢产品的加工工艺，通过本发明能够制备出满足性能要求的轴承钢零件。

本发明所采用的技术方案如下：

一种轴承钢产品的加工工艺，包括如下步骤：

3D打印轴承钢粉料，得到轴承钢产品坯料；

对3D打印的轴承钢产品坯料进行固溶热处理、淬火热处理或淬火+回火热处理，加工完成。

利用激光选区熔化成型工艺对轴承钢粉料进行3D打印，得到轴承钢产品坯料；

所述轴承钢粉料的粒度为40～70μm，室温下流动性处于16.10～17.50s。

所述轴承钢粉料中，以质量百分数计，90％～95％为粒度为40～60μm的轴承钢粉料，其余为粒度为60～70μm的轴承钢粉料。

所述轴承钢粉料为GCr15轴承钢粉末，激光选区熔化对GCr15轴承钢粉末进行成形时，扫描功率为70～100W，扫描速率为250～400mm/s，扫描层厚为50μm，光斑直径为80μm。

GCr15轴承钢粉末中，以质量百分数计，包括：

C：1.23％，Si：0.31％，Cr：2.06％，S：≤0.2％，O：≤0.017％，H：≤0.136％，N：≤0.22％，余量为Fe。

固溶热处理的过程如下：

将3D打印的轴承钢产品坯料加热至1050～1080℃后进行保温和空冷；其中，保温使得3D打印的轴承钢产品坯料中的非平衡相在奥氏体化区间内完全转化为均匀一致的奥氏体组织；空冷使得3D打印的轴轴承钢产品坯料中奥氏体组织转变为珠光体、马氏体和残余奥氏体。

3D打印的轴承钢产品坯料采用10～12℃/min的加热速率加热至1050～1080℃，保温时间为2～2.5h。