[发明专利]一种轴承钢热处理工艺

说明书

本发明属于轴承钢技术领域，尤其是一种轴承钢热处理工艺。本发明经过预先热处理、正火、球化退火、冷却、淬火和高温回火步骤，本发明的热处理工艺简单，在预热处理、淬火、回火中严格控制升温速率，可以有效的提高轴承钢的纯洁度，避免缺陷。制得了纯度高，无表面缺陷和内部缺陷的高品质轴承钢。能够用于制造滚动轴承的滚珠，滚柱和套筒等，也可用于制作精密量具，冷冲模，机床丝杠、如冲模、量具、丝锥及柴油机油泵的精密偶件。

技术领域

本发明属于轴承钢技术领域，尤其是一种轴承钢热处理工艺。

背景技术

轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承钢有高而且均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。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。

轴承钢按化学成分、性能、使用加工工艺和用途等分为全淬透轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢。全淬透轴承钢主要是高碳铬钢，如GCr15，其含碳量1％左右、含铬量1.5％左右。为了提高硬度、耐磨性和淬透性，适当加入一些硅、锰、钼等，如GCr15SiMn。这类轴承钢产量最大，占所有轴承钢产量的95％以上。渗碳轴承钢是含碳量为0.08～0.23％的铬、镍、钼合金结构钢，制成轴承零件后表面进行碳氮共渗，以提高其硬度和耐磨性，这种钢用于制造承受强冲击载荷的大型轴承，如大型轧机轴承、汽车轴承、矿机轴承和铁路车辆轴承等。不锈轴承钢有高碳铬不锈轴承钢，如9Cr18、9Cr18MoV等，和中碳铬不锈轴承钢，如4Cr13等，用于制作不锈耐腐蚀的轴承。高温轴承钢是在300～500℃高温下使用，要求钢在使用温度具有一定的红硬性和耐磨性，大多选用高速工具钢代用，如W18Cr4V、W9Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr14Mo4和Cr4Mo4V等。

但是纯洁度一直是影响产品性能的关键因素，所以纯洁度的提高一直是本行业技术人员努力研究的热点方向。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种轴承钢热处理工艺，可以有效提高轴承钢的纯洁度。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种轴承钢热处理工艺，包括如下步骤：

(1)预先热处理：将轴承钢工件置于真空高温炉中均匀化预热处理1.5～2h；

(2)正火：轴承钢正火工艺，工件透热后保温30～40min，采用水冷或风冷，正火之后立即转为球化退火；

(3)球化退火：轴承钢采用等温球化退火工艺，球化加热温度为650～690℃，退火前需加热到800～900℃，保温45～60min后正火；

(4)冷却：冷却至常温，放入冷处理设备中进行冷处理；

(5)淬火和高温回火：

轴承钢淬火温度在780～800℃，油淬临界直径为25mm；盐浴加热系数取值0.8～1.2min/mm，空气炉加热系数1.8～2min/mm；然后进行高温回火，回火温度为300～320℃，保温时间为3～4h。

步骤(1)中，所述预先热处理是将轴承钢工件以10-15℃/min的速率升温至420-470℃。

步骤(4)中，所述冷处理为-60～-80℃冷处理，保温时间为2～3h。

步骤(5)中，淬火时升温速率为10～12℃/min；回火时升温速率为5～10℃/min。

本发明制备的轴承钢能够用于制造滚动轴承的滚珠，滚柱和套筒等，也可用于制作精密量具，冷冲模，机床丝杠、如冲模、量具、丝锥及柴油机油泵的精密偶件。

本发明的有益效果为：