[发明专利]高碳铬轴承钢晶粒度热处理方法

说明书

本发明公开了一种高碳铬轴承钢晶粒度热处理方法，所述轴承由GCr15高碳铬材质制成，包括以下工艺步骤：(1)将待加工轴承零件进行正火加热，正火加热后所得零件进行氮气快速冷却；(2)将步骤(1)所得零件重复步骤(1)的操作；(3)将步骤(2)所得零件进行球化退火处理；(4)将步骤(3)所得零件以840℃的温度进行加热，加热时长为50‑60min；(5)将步骤(4)所得零件以60℃的温度进行清洗，清洗时长为20min；(6)将步骤(5)所得零件以180‑195℃的温度范围下进行210min时长的回火处理；(7)将步骤(6)得到的零件进行空冷处理。本发明解决现有技术中通过常规热处理工艺无法改善初始晶粒度组织且无法满足高性能轴承工况晶粒度不小于10级的要求的问题。

技术领域

本发明涉及轴承热处理工艺技术领域，具体为一种高碳铬轴承钢晶粒度热处理方法。

背景技术

高碳铬轴承钢具有高的寿命和力学性能，但由于钢材厂原材料制备工艺的不足，常常得到8级～9级的晶粒度组织，后续通过锻造或钢管成型的轴承零件通过常规热处理工艺是无法改善初始晶粒度组织，也无法满足高性能轴承工况的晶粒度不小于10级的要求。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种高碳铬轴承钢晶粒度热处理方法，为解决现有技术中通过常规热处理工艺无法改善初始晶粒度组织且无法满足高性能轴承工况晶粒度不小于10级的要求的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种高碳铬轴承钢晶粒度热处理方法，所述轴承由GCr15高碳铬材质制成，包括以下工艺步骤：

(1)将待加工轴承零件进行正火加热，正火加热后所得零件进行氮气快速冷却；

(2)将步骤(1)所得零件重复步骤(1)的操作；

(3)将步骤(2)所得零件进行球化退火处理；

(4)将步骤(3)所得零件以840℃的温度进行加热，加热时长为50-60min；

(5)将步骤(4)所得零件以60℃的温度进行清洗，清洗时长为20min；

(6)将步骤(5)所得零件以180-195℃的温度范围下进行210min时长的回火处理；

(7)将步骤(6)得到的零件进行空冷处理。

采用上述技术方案有益的是：将待加工轴承零件先进行正火加热，在第一正火加热后将所得零件直接进行氮气快速冷却，将第一次氮气冷却后的零件重复步骤(1)的操作，即再进行正火加热，在正火加热后再进行第二次氮气冷却，步骤(2)中循环步骤(1)的操作，在循环多次后将将步骤(2)所得零件进行球化退火处理，球化退火处理完成的零件直接以840℃的温度进行50-60min时长的淬火，淬火完成后将所得零件以以60℃的温度进行清洗，清洗时长为20min，清洗完成后再以180-195℃的温度范围下进行210min时长的回火处理，最后将步骤(6)所得零件进行空冷处理。上述技术将原材料经过锻造或钢管成型制造的轴承零件通过多次循环正火及氮气快速冷却和一次球化退火的循环热处理，利用快速加热从而提高零件中奥氏体的形核率以及通过多次加热和快速冷却来形成有利于形核的显微组织，从而达到奥氏体晶粒度超细化的效果，采用这种真空炉多次循环正火和氮气快速冷却方法后，实现了晶粒度均能满足大于10级以上的设计要求，同时在奥氏体晶粒细化后容易使产品质量有较大的提升，对于轴承钢而言，上述技术的设置进一步提高了轴承的强韧性和使用寿命。

本发明进一步设置：所述步骤(2)中的重复操作次数为1～2次。

采用上述技术有益的是：上述技术的设置将步骤(1)所得零件重复步骤(1)的操作，将重复循环次数特定为1～2次，在该特定循环次数下能够提高零件中奥氏体的形核率以及形成有利于形核的显微组织，即在该特定的循环次数下的奥氏体晶粒度超细化的效果为最好效果，如若重复循环次数定位3次以上，整个奥氏体晶粒度超细化效果提升不明显，同时还容易增加成本支出，进而导致成本浪费。