[发明专利]一种轴承内外圈的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于热处理技术领域，涉及一种轴承的热处理工艺， 特别是一种轴承内外圈的制作方法。

背景技术

轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢 有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢的化 学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等 要求都十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。目 前，常用轴承钢大都热处理为淬火和低温回火，制造的轴承出于 低温回火不能彻底消除内应力和残余奥氏体。工件在长期保存或 使用过程中会发生变形。为避免这种情况发生，需要进行较为复 杂的热处理。

而轴承内外圈对尺寸稳定性要求较高，在内外圈淬火(尤其 是分级淬火)后，内部组织仍保留较多的残余奥氏体，这种残余 奥氏体是不稳定的组织，在储存和使用轴承过程中，会不断地发 生变化，从而改变轴承的精度。为此采用冷处理工艺，它能减少 组织中的残余奥氏体，稍微提高零件的硬度。

如中华人民共和国国家知识产权局公开的高氮不锈轴承钢热 处理工艺【公布号CN101935752A，申请号201010247994.9】包括 以下步骤：一次预热温度650±10℃，25～35min；二次预热温度 850±10℃，保温20～45min；淬火温度1060±10℃，保温50～ 60min；淬火后冷至室温半小时内应立即进行冷处理，冷处理温度： -196±5℃，2～3h，2次；冷处理后升至室温后立即进行回火， 回火温度：160±5℃，4～4.5h，2次。本发明在大量实验基础上 最终确定的40Cr15Mo2VN高氮不锈轴承钢的最佳热处理工艺，不 但有效控制残余奥氏体的含量，保证了40Cr15Mo2VN钢制工件的 尺寸稳定性问题，而且解决热处理的变形问题和裂纹问题。这个 热处理虽然在一定程度上提高了轴承钢的使用寿命，但是在较高 温和较低温处理后轴承钢容易产生热胀冷缩，应力释放比较严重， 导致材料变脆及强度降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种 减少应力释放的轴承内外圈的制作方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种轴承内外圈 的制作方法，其特征在于，它包括如下步骤：

A、制作半成品：对坯料进行机械粗加工和热处理。将坯料进 行机械粗加工后，采用热处理，使得半成品具备一定的韧度、强 度、硬度、耐磨性等机械性能，提高材料的性能使其符合轴承的 要求以及方便后续的精加工。

B、冷冻处理：将半成品设于制冷装置内，对半成品冷却并保 温。冷却并保温使半成品能消除因热处理带来的热胀冷缩的影响， 使半成品的性能能够稳定下来，减少应力释放，提高使用寿命。

在上述的轴承内外圈的制作方法中，所述的步骤B中半成品 冷却保温的温度为-60℃～-70℃。由于过冷的温度影响轴承冲击 疲劳和接触寿命，所以选择在-60℃～-70℃内进行冷却保温，既 能达到消除热胀冷缩及减少应力释放的目的，又不会因温度过低 而影响轴承冲击疲劳和接触寿命。

在上述的轴承内外圈的制作方法中，所述的步骤B中半成品 冷却保温的时间为0.8小时～1.2小时。虽然大量马氏体的转变 是在冷到一定温度倾刻间完成的，但为使内外圈表面与心部都均 匀达到冷处理温度，需要一定的保温时间，一般为0.8～1.2h。

在上述的轴承内外圈的制作方法中，所述的制冷装置为低温 箱。低温箱的空气涡轮制冷机采用涡轮膨胀技术，制冷介质、动 力源均为压缩空气，可产生-20℃～-1001℃低温冷气流，控制精 度高，制冷速度快，能迅速达到工艺温度，还具有超厚保温层， 保温效果好。

在上述的轴承内外圈的制作方法中，所述的步骤A中是按以 下步骤制作半成品的：a、采用车床对坯料进行车削；b、对车削 后的坯料进行热处理；c、对热处理后的坯料进行粗磨。

在上述的轴承内外圈的制作方法中，本制作方法还包括在完 成步骤B之后进行精加工；将经过冷冻处理的半成品装夹在机床 上进行精磨，得到成品。

与现有技术相比，本制作方法在采用冷冻处理后不仅能减少 残余奥氏体的含量，提高零件的硬度；还可以消除热胀冷缩，减 少应力释放，稳定内外圈的机械性能，提高了内外圈的使用寿命。

具体实施方式

本轴承内外圈的制作方法包括以下步骤：

a、采用车床对坯料进行车削；