[发明专利]一种轴承套圈的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于热处理技术领域，特别是指一种轴承套圈的热处理工艺。

背景技术

目前轴承套圈的热处理工艺如图一所示。退火采用等温球化退火工艺，碳化物尺寸均匀性差，淬火采用845℃淬火，淬火油温为100℃，淬火油循环泵及冷却泵打开，淬火后180℃回火，在磨加工中进行140℃稳定回火5小时。按照相关标准，椭圆度超差率50%以上，给淬火后带来大量的校正工作，且在套圈的磨加工过程及轴承的使用过程中，尺寸变化量明显，轴承产品质量得不到有效保障。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种能大大降低套圈椭圆度超差比例，提高生产效率和轴承质量的一种轴承套圈的热处理工艺。

   为实现上述目的，本发明的技术方案是包括以下工艺：

（1）对轴承套圈进行二次循环球化退火，在炉中将温度升高到790℃～810℃，保温2h～3h，然后冷却到680℃～700℃，保温2h～3h，然后再升温到790℃～810℃，保温2h～3h，然后随炉冷却到600℃～650℃后，出炉空冷；通过本设置，显著改善了碳化物的尺寸，改善了后续热处理的显微组织及组织转变内应力。

（2）淬火，调整淬火温度到820℃～830℃，保温35min～45min，然后油冷，油温设定为110℃～120℃；通过本设置使套圈椭圆变形超差率从50%以上降低到10%以下，变形基本得到有效控制。

（3）冷冻处理，将经步骤（2）处理后的轴承套圈降温到低-100℃，保温2h～3h，然后空冷；通过本设置，冷冻处理使残余奥氏体降低到2%左右，2%的残余奥氏体不但使轴承的尺寸稳定性得到保证，而且对应力的松弛起到了一定的缓冲作用，此外提高了轴承的硬度，提高了轴承的耐磨性。

（4）回火，将轴承套圈升温170℃～190℃，保温2.5h～3.5h，然后空冷；

（5）磨加工中二次回火，将轴承套圈在磨加工中，升温120℃～140℃，保温5h～8h，然后空冷。

    进一设置是所述步骤（2）中轴承套圈单层摆放，套圈间隔10mm～15mm。传统工艺为多层紧密摆放，本申请新工艺的单层间隔摆放能够有效的降低套圈在加热过程中热膨胀导致的套圈相互挤压形成的变形和应力以及套圈掉落油槽淬火时的相互碰撞几率。

进一步设置是所述步骤（2）的油冷过程中，淬火油冷却泵关闭。降低搅拌时套圈温度不同形成的组织应力，本步骤可以极好地控制内应力，提高轴承套圈的力学性能。

  本发明的优点是：

  参见图3和图4，可知，采用新的热处理工艺后，热处理的温度，时间及套圈摆放都得到了具体的优化，同型号的产品超差率降低40%以上，变形数值降低50%。另外，采用新的热处理工艺，可以有效改善薄壁精密轴承的椭圆变形，有效提高尺寸稳定性，避免产生废品，提高后续磨加工效率40%以上。

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。

附图说明

图1 传统热处理工艺流程图；

图2 本发明工艺流程图；

图3 本申请与传统工艺的组织机构对比图；

图3a为传统退火工艺组织图；图3b为本申请退火工艺组织图；

图3c为传统淬火工艺组织图；图3d为本申请退火工艺组织图；

图4 本申请与传统工艺的变形比例对比图；

图4中“旧工艺”系指传统热处理工艺，“新工艺”系指本申请的热处理工艺。

具体实施方式

    下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

    如图2所示的本申请的具体实施方式，包括以下工序：

  （1）对轴承套圈进行二次循环球化退火，在炉中将温度升高到790℃，保温2h～3h，然后冷却到680℃，保温2h，然后再升温到790℃，保温2h，然后随炉冷却到600℃后，出炉空冷；

（2）淬火，调整淬火温度到820℃，保温35min，然后油冷，油温设定为110℃，本步骤中轴承套圈单层摆放，套圈间隔10mm，另外，油冷过程中，淬火油循环泵及冷却泵关闭。

（3）冷冻处理，将经步骤（2）处理后的轴承套圈降温到低于-100℃，保温2h，然后空冷；

（4）回火，将轴承套圈升温170℃，保温2.5h，然后空冷；