[发明专利]一种具有外环与内环滚珠轴承

摘要

一种滚珠滚珠轴承，其特征在于：包括：外环、内环、滚珠和保持器，外环与内环同轴连接设置，多个滚珠均匀分布在所述外环与所述内环之间，所述外环与所述内环之间固定有限制滚珠移动的保持器，滚珠表面涂覆有氮化硅‑氧化铝涂覆层，本发明铜基合金材料充分满足轴承外环和内环的强度要求；通过对滚珠外表面进行涂覆，提高材料的耐磨耐蚀性能，有效延长使用寿命。

主权项

1.一种滚珠轴承，其特征在于：包括：外环、内环、滚珠和保持器，外环与内环同轴连接设置，多个滚珠均匀分布在所述外环与所述内环之间，所述外环与所述内环之间固定有限制滚珠移动的保持器，滚珠表面涂覆有氮化硅‑氧化铝涂覆层，外环和内环主体材料选用铜合金铜合金化学组成为（重量百分比）：Mn：12.8﹪、Ni：9.7﹪、Mo：4.9﹪，Al：2.8﹪、Mg：0.86﹪、Ti 0.76﹪、Zn：0.57﹪、Ca：0.18﹪、Cr：0.079﹪、B ：0.059﹪，Nb：0.037﹪、C：0.016﹪，Pr：0.016﹪，余量为Cu以及不可避免的杂质；制造所述外环和内环包括以下步骤：按照上述铜合金化学成分配料，先将纯铜加入到熔炼炉中，炉温控制在1300℃，待纯铜熔化后，铜熔液温度升到1320℃加入锰铜中间合金，后将炉温升高到1340℃加入镍铜中间合金；后将炉温升高到1360℃加入钼铜中间合金；后将炉温升高到1380℃加入其他合金元素，后炉温升高到1400℃，加入精炼净化剂，精炼净化剂加入量为炉料量的0.9％，搅拌50分钟，静置100分钟，待渣与金属液分离，扒渣，后加入覆盖剂，覆盖剂总加入量为炉料量的0.6％，静置40分钟后再次扒渣，之后分别对外环和内环进行浇注；浇注温度为1300℃；得到的外环和内环坯料进行热处理：首先将外环和内环坯料进行加热升温至700℃，升温速率100℃/小时，保温3小时，之后进行淬火处理，淬火介质为水，淬火后将外环和内环坯料从室温加热至500℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，后降温至350℃，降温速率60℃/小时，保温2小时，后再次降温至250℃，降温速率70℃/小时，保温5小时，后空冷至室温，将内环和外环坯料升温至650℃，升温速率150℃/小时，保温1小时，之后水冷淬火，再次加热坯体至500℃保温3小时，出炉空冷至室温；坯体放入液氮中深冷处理5分钟，在空气中回升到室温；深冷处理后对外环内表面进行堆焊，堆焊工艺为：200℃预热；堆焊时，电流为62A，电压为12V，堆焊速度为13mm/s，氩气流量为13L/min，堆焊层厚度为2.5mm；堆焊完成后缓慢冷却；堆焊层组成为：Al 14.7%，Mn 4.7%，Mg 2.8%，Co 0.59%，C 0.26%，Si 0.16%，W 0.038%，余量为Zn；对内环外表面进行堆焊，堆焊工艺为：190℃预热，堆焊时，电流为56A，电压为12V，堆焊速度为9mm/s，氩气流量为9L/min，堆焊层厚度为3mm；堆焊完成后缓慢冷却；堆焊层组成为：Si 12.7%，Cu 4.6%，Fe 2.8%，Zn 1.8%，V 0.87%， Cr 0.48%， Ni 0.057%，余量为Sn；制造所述滚珠的方法步骤为：按照滚珠主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，滚珠主体材料由以下元素组成：C 0.26%，Si 3.7%，Cr 12.7%，Co 2.8%，Mo 1.9%，V 0.76%，Ti 0.46%，Zr 0.26%，W 0.18%，Ni 0.058%，Al 0.039%，Ce 0.017%，余量为Fe及不可避免的杂质；将坯料经过冷墩成型，锉削，软磨，热处理，硬磨，抛光，精研步骤得到滚珠主体，所述热处理步骤为，将软磨后滚珠升温至730℃，升温速率100℃/小时，保温4小时，之后水冷淬火，再次加热滚珠至在500℃保温3小时，出炉空冷至室温；将精研得到的滚珠主体进行表面涂覆，涂层组成为：氮化硅36份，氧化铝18份，涂层厚度10‑20微米，得到最终的滚珠。