一种钢制轴承保持架去应力退火工艺的制作方法

本发明涉及一种热处理加工方法，具体涉及一种钢制轴承保持架去应力退火工艺。

背景技术：

轴承保持架是轴承四大件之一，随着对轴承寿命要求的提高，对轴承保持架的性能也提出了越来越高的要求，相对于传统的铜合金保持架，40crnimoa钢制保持架以其优异的力学性能得到了广泛的应用。对于高精保持架加工，在经过多道机械加工工序后，表面存在较高拉应力，影响保持架塑韧性，保持架整体强度低，继续加工时经常出现裂纹，严重影响保持架质量及加工精度，降低轴承可靠性。

技术实现要素：

本发明是为了解决现有的40crnimoa钢制保持架在机械加工过程中产生的表面应力较高而导致的保持架塑韧性差、保持架整体强度低及加工精度差的问题，进而提供了一种钢制轴承保持架去应力退火工艺。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种钢制轴承保持架去应力退火工艺，它包括如下步骤：

步骤一、使用酒精清洗保持架，去除表面切削液，然后将保持架擦试干净；

步骤二、将擦试干净的保持架放入真空气体淬火炉，设置真空去应力退火工艺，具体为：真空度达到3×10^-4mbar后开始升温，升温速率为8～20℃/min，当保持架温度达到550±5℃时恒温，恒温时间120±5min，然后通入氮气将保持架冷却后出炉。

进一步地，保持架为调质处理过的40crnimoa半成品保持架，且调质温度590℃～630℃。

进一步地，步骤二中所通入的氮气压力为1～1.5bar。

进一步地，步骤二中通入氮气将保持架冷却至43℃或43℃以下后出炉。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

通过本发明设置的去应力退火工艺，可以在不改变保持架原始尺寸精度的前提下，消除经过多道机械加工工序的保持架表面形成的残余应力，能够使保持架具有较高的塑韧性、较高的强度及较高的加工精度，保证后续机械加工工序的顺利实施。实验中对一个试样进行表面精度测试，发现去应力前的内径椭圆度(vdcp)为0.025，去应力后为0.03，表面精度得到了明显的提高。

附图说明

图1为去应力退火工艺曲线示意图；

图2为保持架去应力前后表面硬度对比情况示意图(横坐标为试样编号，纵坐标为维氏硬度值)；

图3为保持架去应力前后表面应力消除变化示意图(横坐标为试样编号，纵坐标为表面应力/mpa)；

图4为保持架去应力前后抗拉强度变化示意图(横坐标为试样编号，纵坐标为搞拉强度/mpa)。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～4说明本实施方式，一种钢制轴承保持架去应力退火工艺，它包括如下步骤：

步骤一、使用酒精清洗保持架，去除表面切削液，然后将保持架擦试干净；

步骤二、将擦试干净的保持架放入真空气体淬火炉，设置真空去应力退火工艺，具体为：真空度达到3×10^-4mbar后开始升温，(升温后维持抽真空动作但不考虑具体真空度数值)升温速率为8～20℃/min，当保持架温度达到550±5℃时恒温，恒温时间120±5min，然后通入氮气将保持架冷却后出炉(出炉后对保持架进行外观质量检查，主要是看是否有磕碰伤、划痕等)。

具体实施方式二：结合图1～4说明本实施方式，保持架为调质处理过的40crnimoa半成品保持架，且调质温度为590℃～630℃。如此设计，，在该调质温度下，保持架具有优异的使用性能和加工性能，且可以实施后续550±5℃去应力退火工艺。调质处理后经过端面、外圆、内径车，以及钻铣孔工序，保持架表面存在较大应力，按照具体实施方式一的退火工艺进行去应力退火，充分去除保持架表面机械加工应力(见图3)，提高后续机械加工性能稳定性，同时保持保障保持架具有原有使用性能(见图2、图4)。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～4说明本实施方式，步骤二中所通入的氮气压力为1～1.5bar。如此设计，充分降温，且控制降温速度，保证保持架在去应力退火中精度不被破坏，见表1。其它组成与连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1～4说明本实施方式，步骤二中通入氮气将保持架冷却至43℃或43℃以下后出炉。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。

表1去应力前后各表面精度变化情况

技术特征：

技术总结
一种钢制轴承保持架去应力退火工艺，涉及一种热处理加工方法。本发明解决了现有的40CrNiMoA钢制保持架在机械加工过程中产生的表面应力较高而导致的保持架塑韧性差、保持架整体强度低及加工精度差的问题。具体步骤为：1)、使用酒精清洗保持架，去除表面切削液，然后将保持架擦试干净；2)、将擦试干净的保持架放入真空气体淬火炉，设置真空去应力退火工艺，具体为：真空度达到3×10‑4mbar后开始升温，升温速率为8～20℃/min，当保持架温度达到550±5℃时恒温，恒温时间120±5min，然后通入氮气将保持架冷却后出炉。本发明用于轴承保持架去应力退火。

技术研发人员：刘明;胡北;闫国斌;安敏;刘秀莲;吴玉成;周淑梅;刘明阳
受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨轴承有限公司
技术研发日：2017.05.02
技术公布日：2017.08.11