[发明专利]一种轴承组件高强韧组织的形变相变协同调控方法

说明书

本发明公开了一种轴承组件高强韧组织的形变相变协同调控方法，包括以下步骤：S1、冷近净成形形变调控：采用冷塑性成形工艺对轴承组件进行形变调控，在成形过程中，通过合理控制形变程度和形变速度，获得有效的形变细晶并控制材料形变损伤，进而提高组织强韧性；S2、形变匹配复合热处理相变调控：采用马氏体‑贝氏体复合热处理工艺对轴承组件进行相变调控，利用马贝复合相变，引入高强高韧贝氏体组织，改善强度与韧性匹配，进而提高组织强韧性。本发明通过优化匹配形变和相变关键工艺条件，实现形变相变协同改善轴承组件组织强韧的作用。

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高强韧组织的形变相变协同调控方法。

背景技术

轴承是机械装备承载负荷和传递运动的核心部件，其精度和性能直接影响主机的运转精度和工作寿命。轴承组件包括轴承套圈和轴承滚动体，套圈和滚动体是决定轴承性能和寿命的核心组件，轴承服役过程中耐疲劳性能与套圈、滚动体的组织强韧性密切相关。

采用传统制造工艺制造的套圈和滚动体的组织结构强韧匹配差，难以抵抗重载、大冲击等恶劣工况，这成为影响轴承极端工况服役寿命和可靠性的关键问题。而套圈和滚动体得制造组织状态主要取决于塑性成形和热处理，塑性成形利用形变作用、热处理利用相变作用来调控并获得服役需要的组织。因此，通过有效的形变和相变协同调控来提高轴承组件组织强韧性，是解决极端工况轴承制造与服役问题的关键技术途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承组件高强韧组织的形变相变协同调控方法，它基于轴承套圈和滚动体组件的冷塑性成形和马贝复合热处理工艺，通过优化匹配形变和相变关键工艺条件，实现形变相变协同改善组织强韧的作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轴承组件高强韧组织的形变相变协同调控方法，包括以下步骤：

S1、冷近净成形形变调控：采用冷塑性成形工艺对轴承组件进行形变调控，在成形过程中，通过合理控制形变程度和形变速度，获得有效的形变细晶并控制材料形变损伤，进而提高组织强韧性；

对于轴承套圈：采用冷轧环工艺成形轴承套圈，在成形过程中，通过冷轧环变形量控制形变程度，通过变形速度控制形变速度，轴承套圈的冷轧环变形量轴承套圈的变形速度V₁＝λ₁ε·V₀，其中，δ为轴承套圈材料的室温延伸率，R₁和R₂分别为轴承套圈的内径和外径，r₀为轴承套圈滚道的曲率半径，k₁为冷轧环变形量特征系数，k₁的取值范围为3～4，λ₁为冷轧变形速度特征系数，λ₁的取值范围为1～3，V₀为标准变形速度，V₀＝1mm/s；

对于轴承滚动体：采用冷斜轧工艺成形轴承滚动体，在成形过程中，通过冷塑性变形量控制形变程度，通过变形速度控制形变速度，轴承滚动体的冷塑性变形量轴承滚动体的变形速度V₂＝λ₂ε₂·V₀，其中，δ₂为滚动体材料的室温延伸率，r₀为轴承套圈滚道的曲率半径，R为轴承滚动体的外径，k₂为滚动体冷塑性变形量特征参数，k₂的取值范围为2～3，λ₂为冷塑性变形速度特征参数，λ₂的取值范围为1～3，V₀＝1mm/s；

S2、形变匹配复合热处理相变调控：采用马氏体-贝氏体复合热处理工艺对轴承组件进行相变调控，利用马贝复合相变，引入高强高韧贝氏体组织，改善强度与韧性匹配，进而提高组织强韧性。

按上述技术方案，步骤S2中，马氏体-贝氏体复合热处理工艺具体包括以下步骤：