[发明专利]一种抗冲击轴承热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承的热处现工艺，尤其抗冲击轴承中的钢球的热处理，属于金属材料热处理技术领域。

背景技术

随着我国石油工业的高速发展，作为开发勘探油气田的井下动力螺杆钻具的寿命长短，直接影响到油气田的开发速度和经济效益，而螺杆钻具轴承寿命又是决定螺杆钻具寿命的决定因素。根据石油行业使用钻具的状况，通过对大量的钻具解剖分析来看：有70%～80%的钻具都是因轴承损坏而报废，而其中绝大多数又是由于轴承的滚动体（钢球）因不适应钻具的恶劣工作条件，易碎裂导致轴承运转不良，从而直接影响到石油钻具轴承的寿命。通过对使用工况调查可以看出：此类轴承的工作条件极其恶劣，除承受很大的静载荷（来自高的钻压）、冲击载荷，还要在无润滑或泥浆润滑的条件下工作，因此轴承钢球要具有高耐冲击性的特点，这就要求钢球具有较高的抗压碎载荷能力。目前采用的钢球强韧性不高，实际使用中无法适应复杂多变地质状况，因其抗冲击压碎能力偏低，造成钢球破损、崩块，引发轴承提前失效破坏。

发明内容                                            

本发明的目的是提供一种抗冲击轴承热处理工艺，实现了轴承用钢球最佳的强韧性配合，有效提高轴承的使用寿命。

本发明的技术方案是：一种抗冲击轴承热处理工艺如下：

 一、加工前坯料预热处理：

  a、正火：坯料在高温炉中加热到850～900℃，持续加热35～40min；再放置油中冷却至表面温度为350～400℃，最后置于空气中自然冷却至常温；

  b、退火：再将上述材料放置在炉中加热到720～750℃，保温250～300min，最后自然冷却至常温。

 二、加工后热处理：

  a、淬火：半成品置于加热炉中加热到850～900℃，保温30～40min，再置于60～80℃的快速淬火油中淬火10min；

  b、回火：将半成品在炉中加热到200～250℃，保温250～300min，最后自然冷却至常温。

通过本发明的晶粒细化、改变马氏体组织形态的热处理工艺方法，使钢球获得最佳的强韧性配合，使钢球的压碎载荷值较现行标准(JB/T6366)要求提高50%以上有效提高钢球寿命，从而提高石油螺杆钻具轴承的使用寿命。

具体实施方式

  下面通过实施例对本发明作进一步的描述。

一加工前坯料预热处理：

 a、正火：坯料在高温炉中加热到850～900℃，持续加热35～40min；再放置油中冷却至表面温度为350～400℃，最后置于空气中自然冷却至常温；

  b、退火：再将上述材料放置在炉中加热到720～750℃，保温250～300min，最后自然冷却至常温。

二、加工后热处理：

  a、淬火：半成品置于加热炉中加热到850～900℃，保温30～40min，再置于60～80℃的快速淬火油中淬火10min；

  b、回火：将半成品在炉中加热到200～250℃，保温250～300min，最后自然冷却至常温。

本发明中金相显微组织由隐晶或细小结晶马氏体及少量残余奥氏体和碳化物组成。该工艺方法优点是可使钢球具有较高的硬度、强度，钢球的压碎载荷值达到现行标准要求。