[发明专利]一种控制高温轴承钢组织与性能的热处理方法

说明书

本发明属于热处理工艺技术领域，具体涉及一种控制高温轴承钢组织与性能的热处理方法，尤其涉及8Cr4Mo4V钢组织与性能的真空等温淬火方法。一种控制高温轴承钢组织与性能的热处理方法，包括对8Cr4Mo4V钢进行球化退火处理、对球化退火后的8Cr4Mo4V钢进行真空等温淬火处理和对真空等温淬火后的8Cr4Mo4V钢进行三次回火处理。本发明专利针对8Cr4Mo4V轴承钢采用真空等温淬火，控制M‑B下复相组织，最终达到提高8Cr4Mo4V轴承钢强度与冲击韧性的效果。

技术领域

本发明属于热处理工艺技术领域，具体涉及一种控制高温轴承钢组织与性能的热处理方法，尤其涉及8Cr4Mo4V钢组织与性能的真空等温淬火方法。

背景技术

8Cr4Mo4V钢是一种承温能力良好的第2代钼系高合金轴承钢，广泛应用于DN值低于2.4×10⁶的航空发动机主轴轴承。真空热处理具有冷却速度可以控制，淬火后工件表面质量高等优点，广泛应用于轴承钢、不锈钢、高速钢等零件的热处理。8Cr4Mo4V钢经过传统真空气淬加三次高温回火后最终组织为回火马氏体、残余奥氏体和碳化物。真空热处理后的组织具有较高的硬度和接触疲劳性能，最终硬度为61-62HRC，但冲击韧性仅有122.8kJ/m²。目前8Cr4Mo4V轴承钢经过传统真空热处理后的冲击韧性不足，使用寿命低，严重限制了其在恶劣的工况环境中使用，因此需要继续对真空热处理工艺进行改进。采用真空等温淬火工艺得到高韧性的M-B下复相组织，在冷却过程中通过调节充气压力，改变淬火冷却速度并采用分级处理的方法，改良等温淬火微观组织，进而期望提高8Cr4Mo4V钢的力学性能。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种控制高温轴承钢组织与性能的热处理方法，尤其是8Cr4Mo4V钢组织与性能的真空等温淬火方法，得到优良的M-B下复相组织，最终提高8Cr4Mo4V钢的冲击韧性、洛氏硬度、抗拉强度等综合性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种控制高温轴承钢组织与性能的热处理方法，包括以下步骤：

步骤1、对8Cr4Mo4V钢进行球化退火处理。

步骤2、对球化退火后的8Cr4Mo4V钢进行真空等温淬火处理。

步骤3、对真空等温淬火后的8Cr4Mo4V钢进行三次回火处理。

进一步地，所述步骤1中球化退火处理为环坯锻后放入灰冷后，灰冷温度达到400-500℃之间时，进行球化退火操作。要求锻后至球化退火之间的时间小于等于16h。退火前将锻坯装箱，并将箱子摆放至退火炉内的有效温区内，预热温度为700-750℃，预热时间为3h，然后加热至830-860℃，保温时间为6-7h，然后随炉冷却至720-750℃，保温时间为11-12h，然后以20℃/h的速度冷却至680℃，然后随炉冷却至500-550℃出炉空冷。