[发明专利]一种小型圆锥轴承热处理方法

说明书

一种小型圆锥轴承热处理方法。本发明的属于轴承热处理领域，主要应用于工况恶劣，要求高耐磨性、高寿命、轻量化的应用场合的小型圆锥轴承的热处理方法，轴承套圈为渗碳钢，对轴承套圈进行第一次渗碳后出炉风冷，然后进行第二次渗碳，出炉盐浴淬火后进行回火，最后空冷至室温。本方法以渗碳钢为原材料，通过两次渗碳过程和冷却过程，细化轴承表面组织，使轴承获得较高的表面硬度，基本能够达到65HRC以上。

技术领域

本发明的属于轴承热处理领域，主要应用于工况恶劣，要求高耐磨性、高寿命、轻量化的应用场合的小型圆锥轴承的热处理方法。

背景技术

普通小型圆锥轴承一般以高碳轴承钢作为原材料，进行普通加热淬火，但是缺点在于硬度一般在60HRC左右，不能适应高耐磨的要求，普通加热淬火后形成的组织基本为拉应力，而且不耐冲击，往往轴承疲劳寿命不高。

发明内容

根据上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能够提高轴承硬度，适用于外径60mm以下的的小型圆锥轴承热处理方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种小型圆锥轴承热处理方法，轴承套圈为渗碳钢，对轴承套圈进行第一次渗碳后出炉风冷，然后进行第二次渗碳，出炉盐浴淬火后进行回火，最后空冷至室温。

进一步地，所述第一次渗碳包括预热过程、低温通氮过程和高温渗碳过程。

进一步地，所述预热过程为400℃预热，保温1h。

进一步地，所述低温通氮过程如下：升温至800℃±10℃，保温5h，通入氮气，流量为8.0L/h。

进一步地，所述高温渗碳过程如下：升温至900℃±10℃，碳势1.0％，保温12h，通入氮气和丙烷，氮气流量为4.0L/h，丙烷流量为5.0L/h。

进一步地，所述出炉风冷过程将轴承套圈冷却至700℃以下，使用轴流风机喷水雾冷却，水流量为30 L/h，冷却速度大于80℃/h。

进一步地，所述第二次渗碳过程如下：升温至900℃±10℃，碳势1.0％，保温5h，通入氮气和丙烷，氮气流量为4.0L/h，丙烷流量为5.0L/h。

进一步地，所述盐淬过程降温至180℃。

进一步地，所述回火过程升温至150℃，保温4h。

优选的，所述渗碳过程所采用的设备为RTQF-11-ERM多用箱式炉。

本发明的有益效果为：本方法以渗碳钢为原材料，通过两次渗碳过程和冷却过程，细化轴承表面组织，使轴承获得较高的表面硬度，基本能够达到65HRC以上。

附图说明

图1为本发明工艺曲线图；

图中：T1为室温部分， T2为第一次渗碳过程， T3为风冷过程， T4为第二次渗碳过程， T5为盐浴淬火过程， T6为清洗过程， T7为回火过程， T8、空冷过程。

具体实施方式

为了使本发明的结构和功能更加清晰，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见附图1，一种小型圆锥轴承热处理方法，以渗碳钢为原材料，创新的使用20Cr钢作为原材料，既控制热处理过程的淬透性又降低了原材料的成本。

一、工艺方法

1）对于壁厚差大，最厚处10mm，最薄处2mm的圆锥轴承，为保证最薄处不渗透，本发明严格控制第一部分渗碳过程渗碳速度，采用低温、低碳势保证第一次渗碳获得平缓的碳浓度梯度。

2）为了获得高表面硬度，本发明渗碳过程包括两次冷却，细化表面组织，获得较高的表面硬度，基本能够达到65HRC以上。