[发明专利]高碳铬轴承钢轴承零件的热处理工艺

说明书

所属技术领域

本发明涉及轴承零件热处理工艺，具体涉及一种高碳铬轴承钢轴承零件的热处理工艺。

背景技术

近百年来，高碳铬轴承钢轴承零件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悠久的历史，但存在着冷却能力较弱，厚度较大的零件（GCr15：厚度＞20mm；滚动体直径＞40mm）、特大型产品经油淬火后难以达到行业标准JB/T1255的要求，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，采用油淬火易出现火灾事故，不安全。目前，部分 GCr15钢工模具，可进行自来水淬火，但仅限于壁厚较大、形状简单的情况，但易产生上述问题，从而一种采用新的淬火水剂介质实在必须的。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高大壁厚GCr15轴承零件、特大型轴承零件的热处理质量，同时避免油淬火带来的油烟污染、提高安全性，节能降耗的热处理工艺。

本发明所采用的技术方案是：一种高碳铬轴承钢轴承零件的热处理工艺，将GCr15轴承钢零件在碳势1.0～1.5、氮势体积比为3～5%，温度为790℃～825℃的热处理炉中每毫米有效厚度保温0.6～1.0分钟后，采用ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质进行冷却至室温，ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质冷却后的零件进行180～250℃的回火1.5～2.5小时。 

本发明适用于高碳铬轴承钢制造的轴承零件的淬火，高碳铬轴承钢零件根据材质按上述方法加热后，采用ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质进行冷却，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。尤其是大壁厚GCr15钢零件，厚度超过一定范围后，油淬火后的显微组织和硬度等指标无法达到JB/T1255标准要求。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GCr15钢的淬硬深度也显著大于油淬火的淬硬深度。本发明可显著提高有效厚度超过20mm的GCr15轴承钢零件的热处理质量，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。

具体实施方式

实施例1

轴承规格22352MB外圈，材料GCr15，基本尺寸情况为：外径尺寸550 mm，宽度为170mm，外内径为450mm，外滚道Sφ486mm，有效厚度38 mm，重量67.5kg。  

工艺一：将GCr15轴承外圈在碳势1.0、氮势体积比为3%，温度为790℃的热处理炉中每毫米有效厚度保温0.6分钟后，采用ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质进行冷却至室温，ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质冷却后的零件进行180℃的回火1.5小时；

工艺二：将GCr15轴承钢零件在碳势1.5、氮势体积比为5%，温度为825℃的热处理炉中每毫米有效厚度保温1.0分钟后，采用ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质进行冷却至室温，ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质冷却后的零件进行250℃的回火2.5小时；

工艺三：一种高碳铬轴承钢轴承零件的热处理方法，将GCr15轴承钢零件在碳势1.3、氮势体积比为4%，温度为810℃的热处理炉中每毫米有效厚度保温0.8分钟后，采用ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质进行冷却至室温，ZHY—101高效无机高分子复合水溶性淬火介质冷却后的零件进行200℃的回火2小时。