CN101186005A - 一种可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺 - Google Patents
一种可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺包含原材料检验→镦球→去应力退火→热酸洗→光球→淬火+冷处理+回火→硬磨→一次稳定处理→精磨→二次稳定处理→精研→清洗→显微外观→涂油包装工序。该工艺充分利用现有钢球加工技术条件和机床工装设备以及检测设备的前提下，在实际加工中采取加强钢球生产设备和工装准备，采用新型磨料磨剂，优化钢球加工过程中各项加工工艺参数，加强过程质量检测，合理的清洗、包装、保存的实施方案等工艺技术。可以提高不锈钢钢球的精度等级达到G3级，解决了9Cr18不锈钢钢球加工技术、检测控制、成品清洗方法，最终实现批量生产。
Description
技术领域
本发明属于机加工技术领域，特别涉及到一种可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺。
背景技术
钢球在球轴承作为滚动体起承载和传递负荷的作用，单位面积上承受的压应力很大，受力频率也很高，极易产生疲劳破坏；同时在对振动或噪声有要求的轴承中，钢球的精度对轴承的振动或噪声影响最大。
各类9Cr18不锈钢轴承和钢球已广泛应用于航空、航天、特殊领域等方面，9Cr18不锈钢轴承与钢球有广泛的需求。高精度9Cr18不锈钢钢球在国内只有很少厂家生产，尚无稳定达到G3级并生产的厂家。这除了9Cr18不锈钢材料的难加工性，G3级钢球严格的技术要求以及质量保证体系也是重要的因素。
由于轴承钢GCr15材料特性，无法满足航空、航天、特殊领域等使用要求。同时现有的加工工艺的研究主要是针对磨削轴承钢GCr15来进行的。对于材质相对稍软、较粘的9Cr18不锈钢材料，加工工艺需要进一步改进。
发明内容
针对上述存在问题，本发明提出了一种可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺，该加工工艺可以提高不锈钢钢球的精度等级达到G3级，解决了9Cr18不锈钢钢球加工技术、检测控制、成品清洗方法，最终实现批量生产。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
所述的可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺包含原材料检验→镦球→去应力退火→热酸洗→光球→淬火+冷处理+回火→硬磨→一次稳定处理→精磨→二次稳定处理→精研→清洗→显微外观→涂油包装工序，各工序分述如下：
I、原材料检验
先依据9Cr18不锈钢材料国家标准以及特殊领域专用9Cr18不锈钢材料国家标准进行原材料检验；
II、镦球
在高速钢球冷镦机上采用相应规格钢球冷镦模具、刀板镦球，镦球冲次150～250次/分，最大冷镦钢球直径Φ7.5～10mm；
III、去应力退火
在箱式电炉H-45上去应力退火，退火温度600～650℃，退火时间4～6小时；
IV、热酸洗
i、酸液成份按容积比计：HCL50％、H2O50％；
ii、酸洗设备：酸洗槽、电炉；
iii、酸洗温度：60±5℃；酸洗时间：10～30分钟；
V、光球
在光球机上光球，压力2.65～2.94MPa，电机转速控制在955～1480转/分，装球量22～110kg；
VI、淬火+冷处理+回火
i、淬火设备为真空炉；淬火温度1090℃；
ii、冷处理温度-75～-80℃；
iii、回火温度150～160℃；
VII、硬磨
在钢球研磨机上硬磨，压力1～3MPa，装球量15～20kg，磨料采用W60氧化铝微粉，磨剂采用机油+少量添加剂；
VIII、一次稳定处理
稳定处理温度130～140℃；
IX、精磨
在钢球研磨机上精磨，压力1～3MPa，装球量15～20kg，磨料采用W40氧化铝微粉，磨剂采用机油+少量添加剂；
X、二次稳定处理
稳定处理温度130～140℃；
XI、精研
在钢球研磨机上精研，精研压力3MPa，研磨板转速控制在15～30转/分，磨料采用350目氧化铬微粉+超硬磨料，磨剂采用机油+少量添加剂；
XII、清洗
清洗剂：无味煤油或白汽油；
XIII、显微外观
在14～90倍双目体式显微镜观察外观质量并验收；
XIV、涂油包装
在热合机上涂油包装。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
充分利用现有钢球加工技术条件和机床工装设备以及检测设备的前提下，在实际加工中采取加强钢球生产设备和工装准备，采用新型磨料磨剂，优化钢球加工过程中各项加工工艺参数，加强过程质量检测，合理的清洗、包装、保存的实施方案等工艺技术。
具体实施方式
如某高精度轴承用Φ3.175 G3级9Cr18不锈钢钢球加工工艺如下：
I、先依据9Cr18不锈钢材料国家标准以及特殊领域专用9Cr18不锈钢材料国家标准进行原材料检验。
II、在高速钢球冷镦机上采用相应规格钢球冷镦模具、刀板镦球，镦球冲次250次/分。
III、在箱式电炉H-45上去应力退火，退火温度600～650℃，退火时间4～6小时。
IV、热酸洗
i、酸液成份按容积比计：HCL50％、H2O50％；
ii、酸洗设备：酸洗槽、电炉；
iii、酸洗温度：60±5℃；酸洗时间：10～30分钟。
V、在光球机上光球，压力2.65MPa，电机转速控制在955转/分，装球量22kg。
VI、淬火+冷处理+回火
i、淬火设备为真空炉；淬火温度1090℃；
ii、冷处理温度-75～-80℃；
iii、回火温度150～160℃。
VII、在钢球研磨机上硬磨，压力3MPa，装球量20kg，磨料采用W60氧化铝微粉，磨剂采用机油+少量添加剂。
VIII、一次稳定处理温度130～140℃。
IX、在钢球研磨机上精磨，压力1MPa，装球量20kg，磨料采用W40氧化铝微粉，磨剂采用机油+少量添加剂。
X、二次稳定处理温度130～140℃。
XI、在钢球研磨机上精研，精研压力3MPa，研磨板转速控制在15～30转/分，磨料采用350目氧化铬微粉+超硬磨料，磨剂采用机油+少量添加剂。
XII、使用无味煤油或白汽油清洗。
XIII、在14～90倍双目体式显微镜观察外观质量并验收。
XIV、在热合机上涂油包装。
Claims (1)
1.一种可提高到G3级的9Cr18不锈钢钢球加工工艺，其特征在于：该工艺包含原材料检验→镦球→去应力退火→热酸洗→光球→淬火+冷处理+回火→硬磨→一次稳定处理→精磨→二次稳定处理→精研→清洗→显微外观→涂油包装工序，各工序分述如下：
I、原材料检验
先依据9Cr18不锈钢材料国家标准以及特殊领域专用9Cr18不锈钢材料国家标准进行原材料检验；
II、镦球
在高速钢球冷镦机上采用相应规格钢球冷镦模具、刀板镦球，镦球冲次150～250次/分，最大冷镦钢球直径Φ7.5～10mm；
III、去应力退火
在箱式电炉H-45上去应力退火，退火温度600～650℃，退火时间4～6小时；
IV、热酸洗
i、酸液成份按容积比计：HCL50％、H2O50％；
ii、酸洗设备：酸洗槽、电炉；
iii、酸洗温度：60±5℃；酸洗时间：10～30分钟；
V、光球
在光球机上光球，压力2.65～2.94MPa，电机转速控制在955～1480转/分，装球量22～110kg；
VI、淬火+冷处理+回火
i、淬火设备为真空炉；淬火温度1090℃；
ii、冷处理温度-75～-80℃；
iii、回火温度150～160℃；
VII、硬磨
在钢球研磨机上硬磨，压力1～3MPa，装球量15～20kg，磨料采用W60氧化铝微粉，磨剂采用机油+少量添加剂；
VIII、一次稳定处理
稳定处理温度130～140℃；
IX、精磨
在钢球研磨机上精磨，压力1～3MPa，装球量15～20kg，磨料采用W40氧化铝微粉，磨剂采用机油+少量添加剂；
X、二次稳定处理
稳定处理温度130～140℃；
XI、精研
在钢球研磨机上精研，精研压力3MPa，研磨板转速控制在15～30转/分，磨料采用350目氧化铬微粉+超硬磨料，磨剂采用机油+少量添加剂；
XII、清洗
清洗剂：无味煤油或白汽油；
XIII、显微外观
在14～90倍双目体式显微镜观察外观质量并验收；
XIV、涂油包装
在热合机上涂油包装。
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