[发明专利]一种超高碳型轴承钢的球化退火热处理方法

说明书

本发明公开了一种超高碳型轴承钢的球化退火热处理方法，涉及超高碳型轴承钢的热处理技术领域。一种超高碳型轴承钢的球化退火热处理方法，包括如下步骤：将具有纳米贝氏体和马氏体的复相组织的超高碳型轴承钢在700‑750℃等温4‑8h后出炉冷却，可获得在等轴状铁素体基体上均匀分布有细小颗粒状碳化物的球化退火组织。本发明提供的球化退火热处理方法的耗时比现有的球化退火热处理方法的耗时短，从而能够达到节能降耗、减少脱碳缺陷、缩短生产周期的目的。

技术领域

本发明涉及超高碳型轴承钢的热处理技术领域，具体为一种超高碳型轴承钢的球化退火热处理方法。

背景技术

具有纳米贝氏体和马氏体的复相组织的超高碳型轴承钢是一种新型的轴承钢种，纳米贝氏体组织和马氏体的复相组织的优异的强韧性赋予了该新型轴承钢种超长的疲劳寿命，使其在轴承等领域具有广泛的应用前景。

申请号为CN201310442972.1的中国专利公开了《一种超高碳型轴承钢的热处理方法》，经过该热处理方法可制备得到具有马氏体+超级贝氏体+残余奥氏体+剩余碳化物的复相组织的超高碳型轴承钢，马氏体+超级贝氏体+残余奥氏体+剩余碳化物的复相组织属于纳米贝氏体和马氏体的复相组织，经过该方法制备得到的超高碳型轴承钢可直接供轴承使用。

在上述专利的热处理方法中，是将“球化后的超高碳型轴承钢”进行热处理，才得到具有纳米贝氏体和马氏体的复相组织的超高碳型轴承钢。这里，“球化”是指“球化退火”。

球化退火是高碳钢（如轴承钢、工具钢、高速钢等）的锻造件或轧制件必不可少的热处理工艺，其主要作用是获得作为预备组织的粒状珠光体或者为了软化组织。

当前，现有的球化退火热处理方法主要有三种，分别为：等温球化退火工艺、连续球化退火工艺、周期性球化退火工艺。等温球化退火工艺一般需要 10-16h，连续球化退火则需要 20 h以上，而周期性球化退火工艺由于技术反复操作步骤较多而在工业上很少使用。上述三种球化退火热处理方法的耗时之所以这么长，主要因为在球化退火热处理中的等温时间长。

长时间球化退火热处理不仅耗时耗能，而且会导致严重的脱碳层缺陷，若在球化退火时使用氮气等保护气体，则又会增加不少成本。

因此，有必要开发短时球化退火新工艺，来达到节能降耗、减少脱碳缺陷、缩短生产周期的目的。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种超高碳型轴承钢的球化退火热处理方法，本发明提供的球化退火热处理方法的耗时比现有的球化退火热处理方法的耗时短，从而能够达到节能降耗、减少脱碳缺陷、缩短生产周期的目的。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：

一种超高碳型轴承钢的球化退火热处理方法，包括如下步骤：

首先，将经过锻造或轧制的超高碳型轴承钢奥氏体化，然后在200-300℃进行等温处理，等温处理后进行水淬或油淬或低于Ms点的盐浴得到纳米贝氏体和马氏体的复相组织；

然后，将具有纳米贝氏体和马氏体的复相组织的超高碳型轴承钢在700-750℃等温4-8h后出炉空冷，可获得在等轴状铁素体基体上均匀分布有细小颗粒状碳化物的球化退火组织。

进一步的，按重量百分比，所述超高碳型轴承钢的化学成分为：C：1.01-1.40%，Si：0.5-2.0%，Mn：0.5-2.0%，Cr：0.5-2.0%，Al：1.0-2.0%，Mo: 0-0.5%，V：0-2.0%，Re：0-0.5%，余量为Fe。

进一步的，所述奥氏体化的加热温度为850-1000 ºC。

进一步的，所述奥氏体化的加热时间按照所述超高碳型轴承钢的有效厚度乘以加热系数1-1.5 min/mm确定。

进一步的，所述等温处理是在盐浴炉中进行。