[发明专利]一种高强度奥氏体钢球

说明书

本发明公开了一种高强度奥氏体钢球，淬火工序包括如下操作步骤：A10)、第一级热处理，其操作过程为：通过斜坡式加热器将淬火炉腔升温至第一热处理温度600‑650℃，保持在该第一热处理温度下100‑120分钟，斜坡式加热器停止加热，然后将淬火炉腔中的钢球取出并自然冷却至室温；A20)、中间冷却；A30)、第二级热处理；A40)、表面高温处理，其操作过程为：将淬火炉腔的温度预先设置在900‑1100℃，将钢球置于淬火炉腔中进行高温表面烧结，烧结时间不超过5分钟；本发明在保持奥氏体钢球的优异塑性、韧性的前提下，通过对淬火工序的创新性改进有效提高了奥氏体钢球的表面强度，最终有效提升了本发明的加工良品率。

技术领域

本发明属于钢球制造领域，具体涉及了一种高强度奥氏体钢球。

背景技术

钢球是重要的基础零部件，尤其是精密工业钢球在国民经济发展中起着巨大作用。其中，奥氏体钢球是钢球的重要形式。奥氏体钢球具有优异的塑性和韧性，但其强度较低，而且在热处理后的冷却过程中容易发生内部热应力而发生碎裂。然而由于钢球需要非常优异的耐磨性能，因此其成型过程通常需要经过多道研磨以及多次热处理工艺，这些工艺都会进一步导致奥氏体钢球表面发生损伤或钢球整体产生裂纹的问题，因而奥氏体钢球的加工成型良品率一直较为低下。

为了改善奥氏体钢球的加工成型效果，授权公告号为CN10572907B的授权发明专利公开了一种高精度奥氏体不锈钢钢球的加工方法，，包括切材、冷墩、光球、砂轮磨削、初研、外观分选、二研、超细研、分选、包装。在奥氏体不锈钢钢球在砂轮磨削工序混入相同尺寸、热处理后的高碳钢钢球，能够有效提高奥氏体不锈钢钢球的精度。然而该方法主要是采用高碳钢钢球作为辅助介质来改善成品奥氏体不锈钢钢球的表破损率，会增加了后续分选工序，分选工序不仅增加了加工时间，同时分选设备昂贵，较大程度地增加了奥氏体钢球的加工成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强度奥氏体钢球，在保持奥氏体钢球的优异塑性、韧性的前提下，通过对淬火工序的创新性改进有效提高了奥氏体钢球的表面强度，最终有效提升了本发明的加工良品率。

本发明采用的技术方案如下：

一种高强度奥氏体钢球，其加工方法包括棒料裁切、冷镦、光磨、淬火、硬磨、精研工序，所述淬火工序包括如下操作步骤：

A10)、第一级热处理，其操作过程为：将完成光磨后的钢球置于淬火炉腔中，所述淬火炉腔设有斜坡式加热器，通过斜坡式加热器将淬火炉腔升温至第一热处理温度600-650℃，保持在该第一热处理温度下100-120分钟，斜坡式加热器停止加热，然后将淬火炉腔中的钢球取出并自然冷却至室温；

A20)、中间冷却，其操作过程为：将钢球置于冷却设备中，所述冷却设备设有斜坡式冷却器，通过斜坡式冷却器将冷却设备的冷却腔体冷却至-10℃以下，并保持在该冷却温度100-120分钟，斜坡式冷却器停止冷却，然后将冷却腔体中的钢球取出在室温下放置50-60分钟；

A30)、第二级热处理，其操作过程为：将钢球再次置于淬火炉腔中，通过斜坡式加热器将淬火炉腔升温至第二热处理温度800-850℃，保持在该第二热处理温度下50-60分钟，斜坡式加热器停止加热，同时将淬火炉腔急速冷却降温至第三热处理温度200-300℃，保持在该第三热处理温度下50-60分钟，然后将淬火炉腔中的钢球取出并自然冷却至室温；

A40)、表面高温处理，其操作过程为：将淬火炉腔的温度预先设置在900-1100℃，将钢球置于淬火炉腔中进行高温表面烧结，烧结时间不超过5分钟。

优选地，所述步骤A20)的冷却温度范围为-20℃至-15℃。

优选地，所述步骤A40)的烧结时间为1-3分钟。

优选地，所述奥氏体钢球的外径为5-20mm。

优选地，采用空气或水或油作为冷却介质对所述淬火炉腔进行急速冷却。