[发明专利]一种钢质轴承套圈及其制备方法

说明书

本发明涉及一种钢质轴承套圈及其制备方法，包括：1）对钢质轴承套圈毛坯进行淬火处理和深冷处理；2）对步骤1）得到的钢质轴承套圈毛坯进行多次回火，并在第一次回火后进行深冷处理，使得到的钢质轴承套圈毛坯的残余奥氏体体积含量在2%以内；3）对步骤2）得到的钢质轴承套圈毛坯进行磨削处理，所述磨削处理包括粗磨和精磨，粗磨和精磨之后分别进行回火稳定处理，其中粗磨后回火稳定温度高于精磨后回火稳定温度；4）对步骤3）得到的钢质轴承套圈毛坯进行沟道终磨及沟道精研处理。该方法在轴承套圈加工时同时实现了对表层和内部残余应力的有效控制，大大提升了轴承服役过程的精度保持性和抗变形能力，从而实现轴承寿命的稳定提升。

技术领域

本发明涉及钢质轴承制备领域，具体为一种钢质轴承套圈及其制备方法。

背景技术

M50轴承钢由于具备高的耐磨性、强度以及高温稳定性，被广泛用于制备航空、航天、海工等领域所使用的轴承套圈。轴承服役过程中一个典型的失效形式是因为残余拉应力过大导致的精度保持性差以及发生微变形，从而超过材料的屈服强度。当塑性变形不断积累时，轴承工作面严重磨损从而失效。因此，为了保持轴承的精度，减缓微变形的发生，需要控制轴承的残余应力，即采用内外结合的方式，既降低轴承套圈的体残余拉应力(即轴承套圈内部残余拉应力)，同时提高其表层压应力。这样，在减少微变形的同时，也可以延缓裂纹萌生和扩展，增加耐磨性和疲劳寿命。

以往的残余应力控制中，热处理和冷加工往往被孤立看待，比如通过调整M50轴承钢加工过程的热处理工艺降低残余奥氏体含量，通过喷丸、激光冲击、机械碾压等冷加工方式提高表层压应力。

由于独立的表面强化工艺未广泛应用，上述残余应力控制方法使得热处理和冷加工过程往往无法做到有效衔接，而且存在变形不均匀、耗时等缺点，在工厂实施的效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢质轴承套圈及其制备方法，该方法在轴承套圈加工时同时实现了对残余应力的有效控制，大大提升了轴承服役过程的精度保持性和抗变形能力，从而实现轴承寿命的稳定提升。

本发明的第一方面，提供了一种钢质轴承套圈的制备方法，包括：

1）对钢质轴承套圈毛坯进行淬火处理和深冷处理；

2）对步骤1）得到的钢质轴承套圈毛坯进行多次回火，并在第一次回火后进行深冷处理，使得到的钢质轴承套圈毛坯的残余奥氏体体积含量在2%以内；

3）对步骤2）得到的钢质轴承套圈毛坯进行磨削处理，所述磨削处理包括粗磨和精磨，粗磨和精磨之后分别进行回火稳定处理，其中粗磨后回火稳定温度高于精磨后回火稳定温度；

4）对步骤3）得到的钢质轴承套圈毛坯进行沟道终磨及沟道精研处理，得到钢质轴承套圈。

具体地，本发明中的钢质轴承套圈可以为整圈轴承套圈也可以是半圈轴承套圈，本发明不做限定；钢质轴承套圈毛坯由M50钢料加工成型得到，具体加工方法与钢质轴承套圈常规制备方法中的毛坯加工方法相同，本发明不做限定。

在一具体实施例中，所述钢质轴承套圈为M50钢轴承套圈。

在一些实施方式中，步骤1）中所述淬火的条件包括：

淬火温度为1060-1130℃，保温时间为20-60min；优选淬火温度为1075-1120℃，保温时间为30-50min，更优选淬火温度为1075-1110℃，保温时间为30-40min；

快速冷却时在小于30min内将M50钢轴承套圈毛坯冷却到低于200℃，优选在25min内快速冷却到低于150℃，进一步优选在18min内快速冷却到低于100℃。