[发明专利]一种渗碳轴承钢热处理工艺

说明书

本申请涉及轴承热处理领域，具体公开了一种渗碳轴承钢热处理工艺，渗碳轴承钢热处理工艺包括以下步骤：渗碳淬火步骤，细化处理步骤，二次淬火步骤和低温回火步骤；细化处理步骤：将温度升至750‑840℃，并保温1‑2h，随后迅速淬入油中冷却，气氛为无机气体与有机气体的混合气体，无机气体从升温时通入，有机气体在保温阶段通入至保温结束后停止。通过本申请的热处理工艺，可显著提高生产效率，同时改善轴承零件的质量。

技术领域

本申请涉及轴承热处理的领域，更具体地说，它涉及一种渗碳轴承钢热处理工艺。

背景技术

渗碳轴承钢G20Cr2Ni4制轴承零件，其深层渗碳(硬化层深度≥2.5mm)热处理工艺通常为：渗碳淬火→高温回火(2-3次)→二次淬火+低温回火。尤其针对渗碳轴承钢G20Cr2Ni4而言，若轴承零件要求硬化层深度≥4mm，为使二次淬火后表层组织合格，必须经过两次高温回火，保证二次淬火后表层组织及硬度合格。因此，高温回火是必须工序。

一次高温回火步骤的总时间包括升温、保温和降温过程，大约在10小时左右，整个步骤时间长，效率低；在工件完成渗碳淬火步骤后，进行二次淬火步骤前，产品的生产效率为150件/天，生产效率低。

发明内容

为显著提高生产效率，本申请提供一种渗碳轴承钢热处理工艺。

本申请提供一种渗碳轴承钢热处理工艺，采用如下的技术方案：

一种渗碳轴承钢热处理工艺，包括以下步骤：渗碳淬火步骤，细化处理步骤，二次淬火步骤和低温回火步骤；

细化处理步骤：将温度升至750-840℃，并保温1-2h，随后迅速淬入油中冷却，气氛为无机气体与有机气体的混合气体，无机气体从升温时通入，有机气体在保温期间通入至保温结束后停止。

在传统工艺中，高温回火是必经步骤，而本申请省略两次高温回火的工艺步骤，解决传统工艺中的技术偏见，将两次高温回火步骤优化为细化处理工艺，传统工艺中采用两次高温回火时间共约20h，本申请细化处理步骤包括升温和冷却的时间约为4h，单个工件从原来耗费的20h左右降低到4h左右，大幅度的节省了生产时间。

其次，若采用传统工艺的高温回火步骤，则需采用特定的高温回火设备，且高温回火步骤的时间长，企业能耗和成本都很高，传统工艺中需进行两次高温回火，则需占用两台高温回火设备，而优化后只需在一台设备上进行细化处理步骤和二次淬火步骤，减少上料和下料的次数，节省操作时间，提高生产效率。

由于传统的高温回火步骤中，只能采用氮气作为保护气氛，期间会造成工件表面氧化，外观质量差，因此在传统的高温回火步骤完成后，工件需及时对工件进行喷砂处理。而采用本申请的热处理工艺中，采用有机气体与无机气体混合作为保护气氛，期间工件表面无氧化情况，无需在细化处理步骤后对工件进行喷砂处理，不仅节约了时间，提高了生产效率，而且也减少了喷砂处理的成本支出。在细化处理步骤中，保温完成后便迅速淬入油中冷却，进一步保证产品表面无氧化情况，改善产品表层组织。

传统热处理工艺效率为150件/天，本申请的工艺效率为750件/天，生产效率显著提升，企业产能明显扩大，解决了轴承零件热处理工艺中的瓶颈工序。同时，通过本申请的热处理工艺后，还能进一步改善产品的表面硬度，提高产品质量。

优选的，细化处理步骤中，有机气体选自甲醇、天然气或丙烷中的任意两种。

通过采用上述技术方案，优化有机气体的选择，保证安全生产的同时，减少工件在处理过程中表面被氧化的可能和产品脱碳的情况，改善产品的外观质量，同时省去后续的喷砂处理步骤，进一步节省生产时间并降低企业成本，提高生产效率。

优选的，细化处理步骤中，有机气体为甲醇和天然气。