[发明专利]一种提高经稳定处理后8Cr4Mo4V航空轴承钢疲劳寿命的激光冲击强化方法

说明书

本发明是关于一种提高经过稳定处理后的8Cr4Mo4V航空轴承钢疲劳寿命的激光冲击强化方法。本发明通过对8Cr4Mo4V航空轴承钢进行淬火加回火的热处理、三次稳定处理、粗磨、激光冲击步骤可以在8Cr4Mo4V航空轴承钢表面形成残余压应力，有效提高8Cr4Mo4V钢的疲劳寿命。

技术领域

本发明属于激光冲击强化加工领域，涉及一种提高经稳定处理后8Cr4Mo4V航空轴承钢疲劳寿命的激光冲击强化方法。

背景技术

8Cr4Mo4V轴承钢有很多种强化方法，但是激光冲击强化是一种新型强化方法，相对于传统的喷丸强化、滚压强化，激光冲击强化具有与材料没有直接接触，并且没有热影响区，对试件的损伤也较小，可控性强等优点。

8Cr4Mo4V钢主要用来制作航空轴承，航空轴承对于零件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀等综合力学性能都有较高的要求，所以提高轴承钢的综合力学性能以及疲劳寿命也是强化的目标。实验发现激光冲击强化会使材料表层产生塑性变形，并且会有一定深度的残余压应力层，从而提高材料的综合力学性能，延长材料的疲劳寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明目的是提供一种提高经稳定处理后8Cr4Mo4V航空轴承钢疲劳寿命的激光冲击强化方法。经过本方法处理后8Cr4Mo4V航空轴承钢的综合力学性能，疲劳寿命大大提高。

为解决上述技术问题，本发明具体提供以下述技术方案。

一种提高经稳定处理后8Cr4Mo4V航空轴承钢疲劳寿命的激光冲击强化方法，包括以下步骤：

步骤一：将8Cr4Mo4V航空轴承钢零件做淬火加回火的热处理；

步骤二：对8Cr4Mo4V航空轴承钢零件进行三次稳定处理；

步骤三：粗磨去掉8Cr4Mo4V航空轴承钢零件表面由于热处理产生的氧化层；

步骤四：用超声波清洗机和无水乙醇将8Cr4Mo4V航空轴承钢零件表面清洗干净，吸收保护层贴在8Cr4Mo4V航空轴承钢零件需要进行激光冲击强化的区域；

步骤五：将8Cr4Mo4V航空轴承钢零件夹在机械手上，移动机械手使激光方斑落在8Cr4Mo4V航空轴承钢零件表面需要进行激光冲击强化的区域，调节水路，使需要进行激光冲击强化的8Cr4Mo4V航空轴承钢零件表面覆盖有1-2mm的水膜，随后对8Cr4Mo4V航空轴承钢零件表面进行激光冲击；

步骤六：激光冲击强化完成后，将8Cr4Mo4V航空轴承钢零件取下，再放入超声波清洗机用无水乙醇清理干净，冷风吹干备用；

步骤七：分别用粒度为600、1000、2000、5000、6000的研磨砂纸对8Cr4Mo4V航空轴承钢零件进行磨削抛光。

进一步地，所述步骤一中，真空淬火处理条件为1080℃-1100℃，保温22-42min，三次回火处理温度是540℃-560℃，保温1.5-3.5 h。

进一步地，所述步骤二中，稳定处理的条件为冷处理温度-80℃~-60℃，保温1.5-3.5h，热处理温度430℃-500℃，保温1.5-3.5 h。一次冷处理加一次热处理是一次稳定处理。

进一步地，所述步骤四中吸收保护层为黑胶带、黑漆或者铝箔中的任意一种。

进一步地，所述步骤五中，激光冲击强化的参数选择范围脉宽15Ns-21Ns、激光输出功率为3J-8J、激光方形光斑边长为3.5mm-4.5mm、方形光斑搭接率选择25%-50%。

进一步地，所述步骤七中，对激光冲击强化后有表面损伤的轴承钢进行表面损伤的磨削处理，其中对于轴承钢的磨削量要达到10μm-30μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是。