一种小型圆锥轴承热处理方法技术

一种小型圆锥轴承热处理方法。本发明专利技术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。

A heat treatment method of small tapered bearing

【技术实现步骤摘要】
一种小型圆锥轴承热处理方法
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
根据上述现有技术存在的缺陷，本专利技术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，本专利技术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30L/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。本专利技术的有益效果为：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为本专利技术工艺曲线图；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专利技术的结构和功能更加清晰，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。3）降低变形对于渗碳轴承必须保证均匀的渗碳层分部，就必须保证较小的热处理变形，在热处理过程中主要包含两种，一种是直径方向的直径变动量，另外一种是轴向方向的锥度。a、降低直径变动量本专利技术渗碳过程中的两次冷却，第一次采用风冷，避免较大的冷却速度造成的组织应力变形，第二次采用盐淬，保证了冷却的均匀性，降低组织转变不同步造成的变形。b、降低锥度本专利技术在车加工图纸设计之初，由于壁厚较小一端向内侧收缩过大，为了避免热处理后出现锥度，对收缩过大的部位人为的将车工尺寸加大，这样热处理后就会保证较小锥度。二、渗碳工艺过程渗碳设备：RTQF-11-ERM多用箱式炉渗碳气氛：氮气+丙烷，氮气在较低温度通入起到软化促进加速碳原子渗入工件表面；丙烷在正常渗碳温度通入，作为渗碳气氛提供活性碳原子。第一部分：1、400℃预热，保温1h,主要作用为低温激活工件表面，提高工件表面活性，提高渗碳效率，为渗碳准备，通过预热释放零件应力降低变形。2、800℃±10℃,保温5h，通入氮气，流量为8.0L/h，提前软化工件表面，为快速渗碳做准备，保证碳原子快速大量渗入工件表面，使碳含量大于0.9%，层深大于0.3mm，保证零件表面及次表面较高强度，而且微量的活性氮原子渗入到零件表面，可以一定程度上提高零件疲劳寿命。3、900℃±10℃，碳势1.0％，12h，氮气流量为4.0L/h，丙烷流量为5.0L/h。4、出炉风冷，保证冷却速度大于80℃/h,即保证零件表面不会出现网状碳化物，又能够降低零件变形，直径变动量基本不大于0.10mm。第二部分：1、900℃±10℃，碳势1.0％，5h，氮气流量为4.0L/h，丙烷流量为5.0L/h，进行表面补渗的目的是提高表面碳含量，最终保证表面碳含量为1.15±0.05%，提高后期淬火硬度，进而提高零件表面耐磨性及疲劳寿命。2、出炉盐浴淬火，盐液温度为180℃，淬火时间20min，搅拌速度300r/min,出淬火槽进行热清洗，清洗液温度70℃，烘干后进入回火炉，150℃，4h。以上列举的仅是本专利技术的最佳实施例。显然，本专利技术不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本专利技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于，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。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于，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。


3.根据权利要求2所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于，所述预热过程为400℃预热，保温1h。


4.根据权利要求2所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于，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。


5.根据权利要求2所述的一种小型圆锥轴承热处理方法，其特征在于：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。


6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜乐，温博，唐虎娇，孙洪斌，
申请(专利权)人：瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21