CN102441768A - 一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺 - Google Patents

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陈宝国
徐群生
陆建国
朱晓宏
钱欣欣
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Abstract

本发明涉及一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺，主要包括下料、压力机锻造、球化退火、车削加工、淬火、回火和磨削成型七大工艺步骤，其中淬火、回火工艺由套圈淬火、高温回火、套圈滚道淬火、套圈滚道回火构成，先对滚轮套圈进行淬火；然后进行高温回火，温度范围在500℃-530℃之间，回火后套圈的表面硬度在HRC 30-40；再进行滚轮套圈的滚道淬火，淬火温度范围在900℃-950℃；最后对滚轮套圈进行回火，滚道表面硬度达到HRC58-62。具有良好的缓冲性能，耐冲击，使用寿命长。

Description

一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺
技术领域
本发明涉及一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺。
背景技术
轴承钢滚轮套圈为轴承的主要组件，传统轴承钢滚轮套圈加工工艺主要包括下料、压力机锻造、球化退火、车削加工、淬火、回火和磨削成型七大工艺步骤，其加工出的滚轮套圈各表面硬度相同，在使用时极易损伤滚轮运动的轨道面，套圈脆性大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺，加工出的滚轮套圈滚道表面硬度高、心部及外圆面硬度低，具有良好的缓冲性能，更耐冲击，有效保护了滚轮运动的轨道，延长轨道使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺，主要包括下料、压力机锻造、球化退火、车削加工、淬火、回火和磨削成型七大工艺步骤，其创新点在于：所述回火工艺采用高温回火并在回火和磨削工艺之间增加滚道感应淬火、滚道回火；所述高温回火温度范围在500℃-530℃之间，回火后套圈的表面硬度在HRC 30-40；所述滚道感应淬火温度范围在900℃-950℃，表面感应加热时间12-20秒；所述套圈滚道回火温度195℃，回火时间5.5-6h，滚道表面硬度达到HRC58-62。
本发明的优点在于：淬火、回火工艺由套圈淬火、高温回火、套圈滚道感应淬火、套圈滚道回火构成，使得套圈表面硬度在HRC30-40，而套圈的滚道表面硬度达到HRC58-62，套圈基体部分组织由回火索氏体组成，具有良好的冲击韧性和弹性极限，滚道表面由极细小的隐晶马氏体、均匀分布的碳化物、少量参与奥氏体构成，具有高硬度、强度和耐磨性。回火后亚稳定组织变为较稳定组织，稳定尺寸。整个套圈具有良好的良好冲击韧性，使用寿命长。
具体实施方式
首先下料，将轴承钢棒料加热到950-1050℃，计算轴承套圈锻造所需的长度，将棒料剪切成段。
进行压力机锻造，经过镦粗、反挤、冲孔、整高、辗扩工序后得到锻件形状。
球化退火，在780℃-810℃保温1-2h后，以10-15℃/h随炉冷却，在650℃出炉空冷。
车削加工，按车件成品图，车削滚轮套圈成型，留少量余量待热处理后磨削。
上述工艺为常规工艺，在此不再累述。
进行滚轮套圈的淬火、回火工艺，其由套圈淬火、高温回火、套圈滚道淬火、套圈滚道回火构成。具体的：
首先进行淬火，以GCr15轴承钢球化退火车件、壁厚为10-20mm的滚轮套圈为例，确定淬火温度范围在835℃-855℃，在托辊式网带炉内加热保温总时间在25-60分钟之间，在30-90℃油温内油冷后转入5-10℃附加冷水处理；
然后进行高温回火，温度范围在500℃-530℃之间，回火后的套圈表面硬度在HRC 30-40。
高温回火实施例1：
该轴承滚轮套圈壁厚为10.191mm，采用回火温度510℃，回火后测得同批次硬度范围为HRC36-38，同批次硬度差小于2HRC。
高温回火实施例2：
该轴承滚轮套圈壁厚12.5mm，采用回火温度520℃，回火后测得同批次硬度范围为HRC35-37，同批次硬度差小于2HRC。
高温回火实施例3：
该轴承滚轮套圈壁厚20mm，采用回火温度530℃，回火后测得同批次硬度范围为HRC35-37HRC，同批次硬度差小于2HRC。
滚轮套圈淬火、回火工艺完毕后，再进行滚轮套圈的滚道感应淬火，该点是本发明的重点，具体步骤为：采用超音频感应淬火，超音频频率30-50KHZ，加热滚轮套圈滚道部位12-20秒，使得升温至900℃-950℃，并在GCr15通用淬火液内冷却11-13秒至常温；
最后对滚轮套圈滚道进行回火，在滚道回火时实际是对滚轮套圈整体进行回火，在195℃内回火时间6h，滚道表面硬度达到HRC58-62，滚道淬硬层内部组织由极细的隐晶马氏体、细小且分布均匀的碳化物及少量残余奥氏体组成，回火后亚稳定组织变为较稳定组织，稳定尺寸。
滚轮套圈滚道淬火、回火实施例如下：
以上述实施例1为例，该轴承滚轮套圈壁厚为10.191mm，采用超音频感应淬火，超音频频率30-50KHZ，在13秒内升温到920℃后，在轴承钢通用用淬火液内冷却11秒，在195℃回火5.5-6h，回火后测得滚道表面硬度HRC58-60；
以上述实施例2为例，该轴承滚轮套圈壁厚为12.5mm，采用超音频感应淬火，超音频频率30-50KHZ，在13秒内升温到930℃，后在轴承钢通用淬火液内冷却12秒，在195℃回火6h，回火后测得滚道表面硬度HRC59-61；
以上述实施例3为例，该轴承滚轮套圈壁厚为20mm，采用超音频感应淬火，超音频频率30-50KHZ，在15秒内升温到950℃，后在轴承钢通用淬火液内冷却12秒，在195℃回火6h，回火后测得滚道表面硬度HRC59-61。
整道工艺最后对滚轮套圈进行磨削，使其符合要求尺寸。

Claims (1)

1.一种轴承钢双硬度滚轮套圈加工工艺，主要包括下料、压力机锻造、球化退火、车削加工、淬火、回火和磨削七大工艺步骤，其特征在于：所述回火工艺采用高温回火并在回火和磨削工艺之间增加滚道感应淬火、滚道回火；所述高温回火温度范围在500℃-530℃之间，回火后套圈的表面硬度在HRC 30-40；所述滚道感应淬火温度范围在900℃-950℃，表面感应加热时间12-20秒；所述套圈滚道回火温度195℃，回火时间5.5-6h，滚道表面硬度达到HRC58-62。
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