专利名称：一种轴承钢球表面强化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及表面强化工艺，主要是一种轴承钢球表面强化工艺。
背景技术：
通常对轴承钢球零件进行表面强化的方法是在对钢球按常规淬火回火热处理后，将钢球装入卧式园柱滚筒强化设备进行表面强化处理，强化设备滚筒内壁焊有8-10个提升斗，滚筒以一定的速度旋转，提升斗把钢球带到最高点下落，钢球表面互相发生撞击，通过这种加工方法，使钢球在相互撞击的过程中，表面产生弹塑性形变，使钢球表面硬度提高，钢球表层的组织结构和应力状态发生变化，达到提高钢球强度和寿命的目的。这种工艺的强化时间需要进行4-6小时，生产效率低，且存在所谓“过强化”的问题和争议。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在保持钢球表面强化对性能的有利作用的基础上，大幅度的缩短强化时间、提高生产效率、降低加工成本的轴承钢球表面强化工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案。这种轴承钢球表面强化工艺，主要包括如下步骤来实现1)、根据钢球尺寸规格的不同和表面强化对基体硬度的要求，进行保护气氛加热淬火回火热处理，热处理条件淬火加热温度830-860℃，加热时间40-65min，回火温度150-170℃，回火时间3-4h；通过调节淬火加热温度、时间和低温回火温度、时间等工艺参数，以达到轴承钢球常规硬度、金相组织等基础技术要求，以此达到钢球基体的基本性能强化目的，并满足表面强化加工所要求的表层硬度、显微组织条件。2)、在滚筒式表面强化机设备上进行钢球的表面强化处理，根据钢球规格不同，调节选择合适的装载量、转速、时间等工艺参数进行加工，以达到所规定的硬度、残余应力分布等指标要求，以此达到钢球表层性能强化目的。表面强化条件电机转速300-750r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间30-60min。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以进一步完善。所述的淬火回火热处理是淬火加热温度830-840℃，加热时间40-50min，回火温度150-155℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速750r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间30min。所述的淬火回火热处理是淬火加热温度840-850℃，加热时间50-55min，回火温度160-165℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速500r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间45min。所述的淬火回火热处理是淬火加热温度850-860℃，加热时间60-65min，回火温度165-170℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速300r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间60min。
本发明有益的效果是1)、在保持钢球表面强化对性能的有利作用的基础上，突破了传统的观念，即长时间强化加工的观点。大幅度的缩短强化时间，表面强化加工时间由4-6小时大幅减少到0.5-1小时，提高生产效率，降低加工成本。2)、开创性的将残余应力指标用于工艺设计和生产质量控制手段，确保了工件的性能和生产质量稳定可靠。3)、经过了钢球零件和合套轴承台架寿命试验验证，使钢球的表面和基体硬度具有最佳的匹配，使钢球表层残余应力具有最佳的分布，可以显著提高轴承使用寿命。接触疲劳寿命达到和优于美国Hoover公司钢球。见下表(钢球接触疲劳寿命结果对比)
4)、按本工艺加工的钢球组装成汽车轮毂单元轴承，台架耐久性寿命试验结果达到了美国德尔福(DELPHI)试验检测规范标准要求。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进-步描述。
实施例1这种轴承钢球表面强化工艺，主要包括如下步骤来实现对φ11.1125mm钢球，所述的淬火回火热处理是淬火加热温度830-840℃，加热时间40-50min，回火温度150-155℃，回火时问3-4h；表面强化条件电机转速750r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间30min。
实施例2对φ12.7mm钢球，所述的淬火回火热处理是淬火加热温度840-850℃，加热时间50-55min，回火温度160-165℃，回火时间3-44h；表面强化条件电机转速500r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间45min。
实施例3对φ19.05mm钢球，所述的淬火回火热处理是淬火加热温度850-860℃，加热时间60-65min，回火温度165-170℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速300r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间60min。
权利要求
1.一种轴承钢球表面强化工艺，其特征是主要包括如下步骤来实现1)、根据钢球尺寸规格的不同和表面强化对基体硬度的要求，进行保护气氛加热淬火回火热处理，热处理条件淬火加热温度830-860℃，加热时间40-65min，回火温度150-170℃，回火时间3-4h；2)、在滚筒式表面强化机设备上进行钢球的表面强化处理，表面强化条件电机转速300-750r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间30-60min。
2.如权利要求1所述的轴承钢球表面强化工艺，其特征在于，所述的淬火回火热处理是淬火加热温度830-840℃，加热时间40-50min，回火温度150-155℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速750r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间30min。
3.如权利要求1所述的轴承钢球表面强化工艺，其特征在于，所述的淬火回火热处理是淬火加热温度840-850℃，加热时间50-55min，回火温度160-165℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速500r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间45min。
4.如权利要求1所述的轴承钢球表面强化工艺，其特征在于，所述的淬火回火热处理是淬火加热温度850-860℃，加热时间60-65min，回火温度165-170℃，回火时间3-4h；表面强化条件电机转速300r/min，滚筒转速10-15r/min，强化时间60min。
全文摘要
本发明是一种轴承钢球表面强化工艺，主要包括如下步骤来实现1)、进行保护气氛加热淬火回火热处理，热处理条件淬火加热温度830－860℃，加热时间40－65min，回火温度150－170℃，回火时间3－4h；2)、在滚筒式表面强化机设备上进行钢球的表面强化处理，表面强化条件电机转速300－750r/min，滚筒转速10－15r/min，强化时间30－60min。本发明有益的效果是1)、大幅度的缩短强化时间，提高生产效率，降低加工成本。2)、开创性的将残余应力指标用于工艺设计和生产质量控制手段，确保了工件的性能和生产质量稳定可靠。3)、使钢球表层残余应力具有最佳的分布，可以显著提高轴承使用寿命。
文档编号C21D9/36GK1398993SQ0212878
公开日2003年2月26日 申请日期2002年8月16日 优先权日2002年8月16日
发明者郭增均, 雷建中, 张孟安, 邹丛国, 李勇超, 梅亚莉, 樊志强, 邵宏政, 陈国良 申请人:万向钱潮股份有限公司