[发明专利]一种特大型轴承套圈的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴承零件热处理方法,特别是涉及一种GCr15SiMn钢特大型轴承套圈的热处理方法。

背景技术

滚动轴承质量的好坏关键在于轴承零件的热处理，淬火是热处理最基本工艺之一。以往特大型轴承套圈一直采用油作为冷却介质进行淬火。采用油淬火的热处理方法有很悠久的历史，但存在着几个难以克服的缺陷：

1、冷却能力较弱，有效厚度较大的特大型套圈经油淬火后质量难以完全达到行业标准JB/T1255的要求，且存在滚道、内径等部位硬度偏低的现象。

2、淬火过程中产生的油烟严重污染空气，清洗残油也带来液态的污染物。

3、易出现火灾事故，不安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种无有害气体，不污染环境，无火灾危险，成本低，节能降耗的特大型轴承套圈的热处理方法。

采用的技术方案是：

一种特大型轴承套圈的热处理方法，包括：

淬火处理：根据GCr15SiMn钢特大型轴承套圈的有效厚度，加热至800~830℃时，以每毫米有效厚度保温0.7~1.0分钟后，在ZHY-101淬火液（大连三金润滑油有限公司生产的水基淬火介质）中淬火，冷却至50~120℃，出淬火液空冷至室温。

回火处理：淬火处理后的特大型轴承套圈加热至180~250℃的回火，回火保温6~12小时。

本发明适用于特大型轴承套圈的淬火，高碳铬轴承钢零件按上述方法加热后，采用ZHY-101水基淬火介质进行冷却，得到完全符合标准要求的显微组织、硬度，以及更优良的淬硬深度。采用本发明，得到的显微组织都是非常优良的2—3级马氏体组织，硬度均满足标准要求。大壁厚GCr15SiMn钢的淬硬深度也显著大于油淬火的淬硬深度。本发明可显著提高较大壁厚的GCr15SiMn特大型轴承套圈热处理质量，使之完全达到行业标准要求，这些是传统的油淬火工艺方法无法达到的。

同时，本发明显著提高轴承零件的承载能力。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用水基淬火工艺，热处理质量、力学性能上水基淬火显著优于油淬火，且热处理质量上可完全达到行业标准JB/T1255要求。经专业性的力学性能指标测试，在承载负荷上水基淬火工艺显著优于油淬工艺。同时，水基淬火工艺可显著提高特大型轴承套圈的硬度和硬度均匀性，而传统的油淬火工艺则常出现滚道、内径等部位淬火硬度不足等问题，尤其是对于宽度尺寸较大的产品，此问题更突出。

2、水基淬火工艺大幅度节约成本。包括两个方面：以水代油、节省电耗。以水基代替油品，每吨水基淬火液比每吨油价格低2,500.00元，且水基消耗量显著少于油的消耗量；水基淬火工艺中零件的加热温度降低、时间缩短，节省了电能消耗，这些都大大降低了轴承热处理成本。

3、更环保，更安全。水基淬火过程中没有油烟，无有害挥发物，杜绝了空气污染，也完全没有了火灾的危险性。

具体实施方式

实施例1

轴承规格232/530CAK30/W33/YB5外圈， GCr15SiMn  外径尺寸980.8mm宽度356.4mm，外内径为827mm，外滚道Sφ900mm，有效厚度58mm , 重量401kg。

热处理工艺规范：加热设备为RJJ--160炉，装炉量1件/炉，加热温度至805℃，保温时间41分钟（保温系数0.7分/毫米），加热完毕后采用ZHY-101高效无机高分子水基淬火介质中淬火，并在水基淬火介质中串动冷却至80℃，出水冷至室温。淬火处理后200℃回火，保温6小时。

热处理后的质量检测结果：

淬火后，滚道硬度HRC62—64（JB/T1255标准要求HRC60以上）。

回火后滚道硬度HRC60--61（JB/T1255标准要求HRC56--61）。

显微组织：马氏体组织3级，表层3mm内无屈氏体（JB/T1255标准要求马氏体1—5级，表层3mm内屈氏体1—5级）。

实施例2

轴承规格232/500CA/YF内圈，材料GCr15SiMn，基本尺寸情况为：外径尺寸642 mm，宽度为300mm，有效厚度56 mm，重量229kg。

热处理工艺规范：加热设备为RJX-75炉，装炉量2件，采用的加热温度为810℃，保温时间42分（保温系数0.75分/mm），总加热时间170分，以保证保温时间为准。加热完毕后采用ZHY-101高效无机高分子水基淬火介质中淬火，并在水基淬火介质中串动冷却，之后在200℃回火7h。

热处理后的质量检测结果：