一种G13Cr4Mo4Ni4V钢套圈双重渗碳工艺的制作方法

本发明涉及g13cr4mo4ni4v钢轴承套圈的双重渗碳工艺领域。

背景技术：

1、目前，g13cr4ni4mo4v钢制轴承套圈真空渗碳热处理后，表面硬度为60～63hrc，表面碳浓度为0.7～1.10％，表面具有一定的耐磨性，同时心部具有良好的韧性，但随着轴承寿命大幅提高，使用工况更为恶劣，原渗碳指标已不足以满足新的使用条件，故而提高轴承零件表面耐磨性及抗疲劳性已是大势所趋。

技术实现思路

1、本发明为了解决目前g13cr4ni4mo4v钢轴承套圈硬度及耐磨性有待提高的技术问题，而提供一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺。

2、一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，该工艺具体按以下步骤进行：

3、一、采用真空渗碳炉，对g13cr4mo4ni4v钢套圈工件进行渗碳处理；

4、二、将步骤一渗碳处理后的g13cr4mo4ni4v钢套圈工件进行高温回火处理；

5、三、采用真空渗碳炉，再次对步骤二处理后的g13cr4mo4ni4v钢套圈工件进行渗碳处理；

6、四、将步骤三处理后的g13cr4mo4ni4v钢套圈工件进行三次高温回火处理；

7、五、将步骤四处理后的g13cr4mo4ni4v钢套圈工件进行车加工，获得钢套圈工件；

8、六、将步骤五加工后的钢套圈工件进行热处理，完成。

9、进一步的，步骤一所述渗碳处理的工艺为：采用乙炔渗碳和氮气扩散交替进行的真空低压脉冲渗碳，控制渗碳温度为950～980℃，渗碳压力为6～10mbar，渗碳气体流量为1200～1800nl/h，渗碳时间为60～90min，渗碳脉冲为10～15个。

10、进一步的，步骤二所述高温回火处理的温度为650～700℃，处理时间为3～5h；采用1.2～5bar氮气冷却。

11、进一步的，步骤三所述渗碳处理的工艺为：采用乙炔渗碳和氮气扩散交替进行的真空低压脉冲渗碳，控制渗碳温度为950～980℃，渗碳压力为6～10mbar，渗碳气体流量为1200～1800nl/h，渗碳时间为700～750min，渗碳脉冲为25～35个。

12、进一步的，步骤四每次高温回火处理的温度为650～700℃，处理时间为3～5h；采用1.2～5bar氮气冷却。

13、进一步的，步骤六所述热处理温度为1080～1120℃，处理时间为30～60min；采用1.5～5bar氮气冷却。

14、其中步骤五中车加工的作用是车削掉工件无需渗碳部位的渗碳层。

15、本发明有益效果：

16、本发明获得的g13cr4ni4mo4v钢轴承套圈经真空渗碳热处理，具有高硬度、高耐磨性，高疲劳性能，满足了产品使用需求，同时保证了该材料心部良好的韧性及渗层碳化物的尺寸与形态。

17、通过g13cr4ni4mo4v钢轴承套圈双重渗碳工艺试验，套圈表面硬度达到62～66hrc，表面碳浓度提高至1.15％～1.50％，心部硬度仍维持在40～47hrc，解决了该材料传统渗碳表面硬度不足的问题，大幅提高了轴承的耐磨性及抗疲劳性能，最终获得g13cr4ni4mo4v钢轴承套圈合理的双重渗碳工艺参数。

18、本发明工艺用于制备轴承零件。

技术特征：

1.一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，其特征在于该工艺具体按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，其特征在于步骤一所述渗碳处理的工艺为：采用乙炔渗碳和氮气扩散交替进行的真空低压脉冲渗碳，控制渗碳温度为950～980℃，渗碳压力为6～10mbar，渗碳气体流量为1200～1800nl/h，渗碳时间为60～90min，渗碳脉冲为10～15个。

3.根据权利要求1所述的一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，其特征在于步骤二所述高温回火处理的温度为650～700℃，处理时间为3～5h；采用1.2～5bar氮气冷却。

4.根据权利要求1所述的一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，其特征在于步骤三所述渗碳处理的工艺为：采用乙炔渗碳和氮气扩散交替的进行真空低压脉冲渗碳，控制渗碳温度为950～980℃，渗碳压力为6～10mbar，渗碳气体流量为1200～1800nl/h，渗碳时间为700～750min，渗碳脉冲为25～35个。

5.根据权利要求1所述的一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，其特征在于步骤四每次高温回火处理的温度为650～700℃，处理时间为3～5h；采用1.2～5bar氮气冷却。

6.根据权利要求1所述的一种g13cr4mo4ni4v钢套圈双重渗碳工艺，其特征在于步骤六所述热处理温度为1080～1120℃，处理时间为30～60min；采用1.5～5bar氮气冷却。

技术总结
一种G13Cr4Mo4Ni4V钢套圈双重渗碳工艺，本发明涉及G13Cr4Mo4Ni4V钢轴承套圈的双重渗碳工艺领域。本发明为了解决目前G13Cr4Ni4Mo4V钢轴承套圈硬度及耐磨性有待提高的技术问题。方法：一、采用真空渗碳炉，进行第一次渗碳处理；二、高温回火处理；三、再次进行渗碳处理；四、再次进行高温回火处理；五、车加工；六、热处理，完成。本发明获得的G13Cr4Ni4Mo4V钢轴承套圈经真空渗碳热处理，具有高硬度、高耐磨性，高疲劳性能，满足了产品使用需求，同时保证了该材料心部良好的韧性及渗层碳化物的尺寸与形态。本发明工艺用于制备轴承零件。

技术研发人员：付中元,闫萍,王教翔,安敏,吴玉成,刘永宝,于遨海,穆强,毕士明,王伟錡,于祎航,初光强,王瑞庆
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：
技术公布日：2024/1/22