[发明专利]一种轴承滚动体碳氮共渗的热处理工艺

说明书

技术领域

    本发明属于热处理工艺技术领域，具体为一种GCr15钢轴承滚动体碳氮共渗的热处理工艺。

背景技术

    GCr15轴承钢是制造滚动轴承的专用钢材，在机械领域中使用极其广泛。轴承在工作时，承受着极高的交变应力，同时在滚珠与套圈之间接触面积很小，应力高度集中，工作时不但有转动，而且还有因滑动而产生的极大摩擦。因此要求轴承钢必须具有均匀的高硬度和高耐磨性，高的弹性极限和接触疲劳强度，足够的韧性的淬透性，并在大气和润滑剂中有一定的抗蚀能力。长期以来， GCr15钢轴承一直采用传统的高温淬火和低温回火工艺，因而使轴承的使用寿命一直不能得到进一步地增强和提高。

    有资料显示，世界轴承生产强国德国、瑞典和日本、其生产的品牌轴承广泛应用了渗硫工艺，而在国内，渗硫工艺还仅仅应用于模具及要求抗粘着磨损的零部件上，有关应用于轴承方面的渗硫工艺人们也开始偿试。无疑，利用新的渗硫工艺必将为提高轴承的使用寿命打下提供有利的条件，但仅仅从渗硫工艺单方面入手还不能从根本上解决轴承的使用寿命问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承滚动体碳氮共渗的热处理工艺，旨在解决轴承使用寿命短的问题。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案实施：一种轴承滚动体碳氮共渗的热处理工艺，其工艺步骤如下：

 a、将由GCr15钢制成的轴承内、外套圈和钢球滚动体装入含有氮碳共渗剂的盐浴炉内，经600～650℃并保温3～4小时的共渗处理，然后取；

 b、空冷后清洗；

 c、将清洗后的轴承内、外套圈和钢球滚动体置入盐浴炉内，加热至840～860℃，保温一段时间后取出并放入油池内冷却；

d、将淬火后的轴承内、外套圈和钢球滚动体置入170～190℃的油液中回火2小时； 

 e、再对轴承内、外套圈和钢球滚动体进行精加工。

本发明将GCr15轴承钢经低温碳氮共渗淬火复合热处理可使工件表面形成0.5～1mm的硬化层，其硬化层的硬度可达900HV以上，在相同的回火温度下，复合热处理硬度明显高于普通热处理硬度，提高了硬化层的耐回火性。由于马氏体中高浓度氮对a相的固溶强化作用，使碳、氮共渗淬火复合热处理耐磨性明显优于常规热处理条件下的滚动体硬度。

具体实施方式

本发明采用以下工艺步骤：

a、将由GCr15钢制成的轴承内、外套圈和钢球滚动体装入含有氮碳共渗剂的盐浴炉内，经600～650℃并保温3～4小时的共渗处理，然后取；

 b、空冷后清洗；

 c、将清洗后的轴承内、外套圈和钢球滚动体置入盐浴炉内，加热至840～860℃，保温一段时间后取出并放入油池内冷却；

d、将淬火后的轴承内、外套圈和钢球滚动体置入170～190℃的油液中回火2小时； 

 e、再对轴承内、外套圈和钢球滚动体进行精加工。

本发明将GCr15轴承钢经低温碳氮共渗淬火复合热处理可使工件表面形成0.5～1mm的硬化层，其硬化层的硬度可达900HV以上，在相同的回火温度下，复合热处理硬度明显高于普通热处理硬度，提高了硬化层的耐回火性。由于马氏体中高浓度氮对a相的固溶强化作用，使碳、氮共渗淬火复合热处理耐磨性明显优于常规热处理条件下的滚动体硬度。