[发明专利]一种精密轴承组件组织稳定化形变相变协同调控方法

说明书

本申请公开了一种精密轴承组件组织稳定化形变相变协同调控方法，包括以下步骤：S1、轴承套圈采用冷轧环成形工艺，在冷轧环成形过程中，合理控制冷轧环变形量，对于轴承滚动体，钢球采用冷斜轧成形工艺、滚子采用冷镦成形工艺，并合理控制变形量；S2、采用马氏体‑贝氏体复合淬火热处理工艺对套圈和滚动体进行相变调控，在轴承套圈和滚动体淬火过程中，合理控制奥氏体化加热温度，马氏体淬火温度和贝氏体复合淬火温度。本申请能够充分发挥冷塑性形变与马贝复合热处理相变协同作用，有效提高轴承组件的组织稳定性，从而提高精密轴承尺寸稳定性和精度保持性。

技术领域

本发明属于轴承制造技术，具体涉及一种精密轴承组件组织稳定化形变相变协同调控方法。

背景技术

轴承是机械装备承载负荷和传递运动的核心部件，其精度和性能直接影响主机的运转精度和工作寿命。套圈和滚动体作是决定轴承精度和性能的核心组件，轴承服役过程中的精度保持性与套圈、滚动体的组织稳定性密切相关。套圈和滚动体的亚稳组织在服役过程中受热或受力载荷作用发生转变，从而引起组件尺寸变化和轴承精度衰减，成为破坏轴承精度保持性的主要原因。

套圈和滚动体制造组织状态主要取决于塑性成形和热处理，前者利用形变作用、后者利用相变作用来调控并获得服役需要的组织。因此，通过有效的形变和相变协同调控来提高轴承组件组织稳定性，是解决精密轴承服役精度保持性问题的关键技术途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精密轴承组件组织稳定化形变相变协同调控方法，基于轴承套圈和滚动体组件的冷塑性成形和马贝复合热处理工艺方法，优化匹配形变和相变关键工艺条件，实现形变相变协同改善组织稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种精密轴承组件组织稳定化形变相变协同调控方法，包括以下步骤：

S1、冷塑性成形形变调控：采用冷塑性成形工艺对轴承组件进行形变调控，所述轴承组件包括轴承套圈和轴承滚动体；

若为轴承套圈，则采用冷轧环成形工艺，在冷轧环成形过程中，控制冷轧环变形量ε₁＝k_Rδ，式中，δ为轴承钢材料室温延伸率，k_R为轴承套圈冷变形特征系数，k_R与轴承钢延伸率成正相关关系，k_R取值范围为1.4～1.7；

若为轴承滚动体，则对于钢球采用冷斜轧成形工艺，对于滚子采用冷镦成形工艺，控制变形量ε₂＝k_REδ，式中，δ为轴承钢材料室温延伸率，k_RE为轴承滚动体冷变形特征系数，k_RE取值范围为0.9～1.1；

S2、形变匹配热处理相变调控：采用马氏体-贝氏体复合淬火热处理工艺对轴承套圈和轴承滚动体进行相变调控，在轴承套圈和轴承滚动体淬火过程中，控制奥氏体化加热温度T_Q＝(1+k_AD)T_Ac3，马氏体淬火温度T_M＝(1-k_MD)T_Ms，贝氏体复合淬火温度T_B＝(1-k_BD)T_Bs，式中，T_Ac3、T_Ms和T_Bs分别为轴承钢奥氏体相变临界温度、马氏体相变开始温度和贝氏体相变鼻温温度，k_A、k_M和k_B分别为奥氏体化温度特征系数、马氏体淬火温度特征系数和贝氏体复合淬火温度特征系数，k_A、k_M和k_B的取值范围分别为0.14～0.17、0.02～0.1和0.1～0.3。