一种轴承套圈的热处理工艺的制作方法

本发明涉及金属材料热处理技术领域，确切的说是轴承套圈热处理工艺。

背景技术：

残余奥氏体硬度较低，残余奥氏体会降低轴承的硬度，降低轴承的耐磨性。常规情况下残余奥氏体是不稳定相，在轴承的试用过程中，残余奥氏体会发生分解，造成轴承的尺寸变化。

在常规的轴承热处理中，主要采用GCr15系列轴承钢进行常规马氏体淬火，零件内含有一定量的不稳定残余奥氏体。因此，对于高性能轴承常常采用冷冻处理降低残余奥氏体的含量，之后回火完成热处理。热处理完成后带来的结果是提高了尺寸稳定性，降低了耐磨性和韧性。

技术实现要素：

本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种能有效提高尺寸稳定性好，耐磨性和韧性的轴承套圈的热处理工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

按以下步骤进行：①球化退火，在炉中将温度升高到780℃~810℃，保温3h~6h进行退火，再在680℃~720℃，保温4h~6h之后以20℃/h~40℃/h的冷速炉冷至600℃~650℃出炉空冷；

②淬火，采用830℃~850℃，保温15 min ~45min，进行150℃~170℃盐浴等温60 min ~80min，之后取出空冷至室温；

③回火，空冷到室温后进行150℃~180℃回火5h~8h。

本发明的热处理工艺后，能够把残余奥氏体的含量稳定在10~15%之间，残余奥氏体的稳定性大大增强，在一定应力作用下（低于临界载荷），具有韧性的残余奥氏体经过了稳定化处理，处于稳定状态，形成了残余奥氏体的等轴压应力，等轴压应力也不会造成塑性变形，稳定的残余奥氏体很难向马氏体转变，不会造成轴承尺寸的变化。最终稳定的残余奥氏体只表现出来了韧性，起到了缓和应力集中和延缓裂纹扩展的作用。

另外，上述工艺试制的轴承表面的残余奥氏体，在开始很短的使用过程中发生可诱变的马氏体相变，增加了材料的的硬度、压应力和强度。

在轴承的使用过程中，轴承表面的压应力和可诱变的马氏体相变效应都有效增强了轴承的耐磨性和表面疲劳强度。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明热处理工艺流程图；

图2为本发明与传统工艺下轴承套圈内部物质含量对比图；

图3为本发明与传统工艺下轴承套圈耐磨性能对比图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1；

如图1所示为本发明工艺流程，按以下步骤进行；①球化退火：在炉中将温度升高到780℃，保温5h进行退火，再在710℃温度下，保温5h，之后以30℃/h的冷速炉冷至650℃出炉空冷；

②淬火+回火，采用845℃，保温40min，进行160℃盐浴等温65min，之后取出空冷，空冷到室温后进行170℃回火6h。

实施例2；

如图1所示为本发明工艺流程，按以下步骤进行；①球化退火：在炉中将温度升高到800℃，保温6h进行退火，再在720℃，进行保温6h，之后以30℃/h的冷速炉冷至650℃出炉空冷；

②淬火+回火：采用850℃，保温45min，进行160℃盐浴等温75min，之后取出空冷，空冷到室温后进行160℃回火8h。

实施例3：

如图1所示为本发明工艺流程，按以下步骤进行；①球化退火：在炉中将温度升高到810℃，保温4h进行退火，再在690℃，进行保温5h，之后以30℃/h的冷速炉冷至650℃出炉空冷；

②淬火+回火：采用835℃，保温30min，进行150℃盐浴等温60min，之后空冷，空冷到室温后进行150℃回火6h。

将现有工艺以及上述实施例下的轴承套圈物质含量进行检测：残余奥氏体的含量采用X射线法检测；残余碳化物含量，通过图像二值法，统计残余碳化物的含量；剩余含量为马氏体含量。获得如图2所示图表。

将现有工艺以及上述实施例下的轴承套圈进行磨损试验，在材料磨损试验机上进行，采用“称重法”对比材料的抗磨损量，以此对比不同热处理后材料的抗磨损性能。获得如图3所示图表。