[发明专利]一种轴承组件尺寸稳定性调控方法

说明书

本发明公开了一种轴承组件尺寸稳定性调控方法，包括如下步骤：S1、对轴承套圈或滚动体进行热处理；S2、对热处理后轴承套圈或滚动体的上端面和下端面进行研磨抛光；S3、将轴承组件置于一脉冲电流发生器内，启动脉冲电流发生器，根据轴承组件尺寸和材料特性，合理设置脉冲电流密度及连续输入电脉冲的次数，在常温下进行脉冲电流处理；若为轴承滚动体，则直接进行多次连续脉冲电流处理；若为轴承套圈，则将其沿周向均匀分为若干个分区，依次对轴承套圈的各个分区进行多次连续脉冲电流处理。本发明能够通过控制轴承组件的残余应力和残余奥氏体含量，有效调控其尺寸稳定性，显著提升轴承的服役寿命。

技术领域

本发明属于轴承制造技术领域，具体涉及一种轴承组件尺寸稳定性调控方法。

背景技术

轴承作为机械设备中重要的支撑部件，广泛地应用在汽车、航空航天，重型机械等领域。轴承的基本结构由套圈(包含内圈和外圈)、滚动体和保持架组成，其中，套圈和滚动体是滚动轴承主动承载和最容易失效的核心组件，其综合性能直接关系着轴承的服役寿命。

为了提升轴承组件(套圈和滚动体)的性能，通常需要通过锻造、热处理过程使其成形改性。然而，轴承组件在锻造成形和热处理过程中都会产生不同程度的内应力，如不能有效的控制内部残余应力，将导致轴承组件尺寸精度早期丧失，从而极大的削减轴承的服役寿命。此外，套圈和滚动体经传统工艺制造后，基体为马氏体，残余奥氏体和碳化物的复相组织。其中，残余奥氏体作为重要的亚稳态组织，一旦受温度和载荷作用后转变，将引起轴承组件尺寸的微小变化，从而影响轴承的尺寸精度和寿命。

鉴于上述原因，轴承组件的残余应力和组织稳定性已然成为影响轴承寿命的关键问题，却一直无法得到有效解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承组件尺寸稳定性调控方法，它通过采用不同的脉冲电流处理工艺参数，对轴承组件进行脉冲电流处理，能够有效改善轴承套圈表层和亚表层的残余应力状态，降低残余奥氏体含量，提升轴承套圈的尺寸稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轴承组件尺寸稳定性调控方法，包括以下步骤：

S1、对轴承套圈或滚动体进行热处理；

S2、对热处理后轴承套圈的上端面和下端面或滚动体进行研磨抛光；

S3、若为轴承套圈，则将轴承套圈沿周向均匀分为若干个分区，将轴承套圈置于一脉冲电流发生器内，启动脉冲电流发生器，依次对轴承套圈的各个分区进行多次连续脉冲电流处理，脉冲电流处理参数为：每个分区相邻两次连续脉冲电流处理的时间间隔为1～60s，单次连续脉冲电流处理中连续输入电脉冲作用的个数N为(0.1～1)N_max，单个脉冲电流的作用时间t为0.01s～1s，脉冲电流密度j为(0.01～0.5)j_max；

若为轴承滚动体，将滚动体置于一脉冲电流发生器内，启动脉冲电流发生器，对滚动体进行多次连续脉冲电流处理，脉冲电流处理参数为：连续脉冲电流处理的时间间隔为1～30s，单次连续脉冲电流处理中连续输入电脉冲作用的个数N为(0.1～0.5)N_max，单个脉冲电流的作用时间t为0.01s～1s，脉冲电流密度j为(0.01～0.2)j_max；

其中，Nmax为最大连续输入脉冲个数，D₁和D₂分别为轴承组件的外径和内径，对于滚动体，D₂为0，c_p、d和ρ分别为轴承材料的比热容、密度和电阻率，j_max为最大脉冲电流密度，

按上述技术方案，所述脉冲电流发生器包括上下相对设置的两个电极棒，当对轴承组件进行脉冲电流处理前，将轴承组件装夹在两个电极棒之间，若轴承组件为轴承套圈则使其上下两个端面分别与对应的电极棒接触。