CN104057255A - GCr15钢制精密轴承环的制造工艺 - Google Patents

GCr15钢制精密轴承环的制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及轴承零件热处理工艺，具体是一种GCr15钢制精密轴承环的制造工艺。包括以下几个步骤：步骤一、坯料锻轧；步骤二、球化退火；步骤三、机械切削加工；步骤四、淬火；步骤五、冷处理；步骤六、低温回火；步骤七、粗磨；步骤八、时效；步骤九、精磨；步骤十、时效。经过本热处理工艺后的GCr15钢制精密轴承环零件实测硬度在61~64RC之间，碳化物颗粒平均约0.5μm，残留奥氏体约2.8%，尺寸稳定，变形小于1μm。

Description

GCr15钢制精密轴承环的制造工艺
技术领域
本发明涉及轴承零件热处理工艺，具体是一种GCr15钢制精密轴承环的制造工艺。
背景技术
精密轴承工作时，承受高达300~500MPa的交变接触压应力级摩擦，并承受介质的浸蚀等。其失效特征为：因过度磨损或应力松弛而失去精度；因接触疲劳表面产生麻点；因原材料碳化物形态及分布不良或韧性不足而脆裂等。因此，精密轴承零件对坯料原始组织要求很高，且热处理后应具有高强度，良好的韧性、耐磨性、耐蚀性级尺寸稳定性等，在特殊环境中工作的轴承，还需要耐腐蚀、耐高温、无磁性等。
GCr15钢是一种合金含量较少，应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。
GCr15是一种最常用的高碳铬轴承钢，具有较高的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度。耐磨性优于GCr9，接触疲劳强度高，有良好的尺寸稳定性和抗蚀性，冷变形塑性中等，切削性一般，焊接性差，对白点形成敏感，有第一类回火脆性。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种GCr15钢制精密轴承环的制造工艺。
本发明采用如下方案 ：GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，包括以下几个步骤：
步骤一、坯料锻轧；
步骤二、球化退火；
步骤三、机械切削加工；
步骤四、淬火；
步骤五、冷处理；
步骤六、低温回火；
步骤七、粗磨；
步骤八、时效；
步骤九、精磨；
步骤十、时效。
在步骤二球化退火之前对坯料进行预备热处理：具体是采用锻轧余热淬火加高温回火处理。
所述淬火采用分级淬火：在充分脱氧的BaCl2和Nacl各50%质量分数的盐浴炉中，于840~850℃加热透烧后转入200℃热油中保持3min后油冷。
所述回火：在215~225℃的硝盐浴中保持2.5~3.5h后空冷。
所述冷处理：在液体二氧化碳+酒精的介质中，-78~-80℃保持2~3h后自然回升到室温转入粗磨工序。
所述时效：在带风扇的保温箱中，于135℃保持5h，空冷到室温后转入精磨工序。
精磨后再时效：130~140℃，保温10h后空冷。
本发明的有益效果 ：
经过本热处理工艺后的GCr15钢制精密轴承环零件实测硬度在61~64RC之间，碳化物颗粒平均约0.5μm，残留奥氏体约2.8%，尺寸稳定，变形小于1μm。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明GCr15钢制精密轴承环的制造工艺作详细说明。
GCr15钢制精密轴承环生产制造工艺，包括以下几个步骤：
步骤一、坯料锻轧；
步骤二、球化退火；
步骤三、机械切削加工；
步骤四、淬火；
步骤五、冷处理；
步骤六、低温回火；
步骤七、粗磨；
步骤八、时效；
步骤九、精磨；
步骤十、时效。
在步骤二球化退火之前对坯料进行预备热处理：具体是采用锻轧余热淬火加高温回火处理。
所述淬火采用分级淬火：在充分脱氧的BaCl2和Nacl各50%质量分数的盐浴炉中，于840~850℃加热透烧后转入200℃热油中保持3min后油冷。
所述回火：在215~225℃的硝盐浴中保持2.5~3.5h后空冷。
所述冷处理：在液体二氧化碳+酒精的介质中，-78~-80℃保持2~3h后自然回升到室温转入粗磨工序。
所述时效：在带风扇的保温箱中，于135℃保持5h，空冷到室温后转入精磨工序。
精磨后再时效：130~140℃，保温10h后空冷。
处理结果：实测硬度为61HRC，碳化物颗粒平均约0.5μm，残留奥氏体约2.8%，尺寸稳定，变形小于1μm。

Claims (7)

1.一种GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤一、坯料锻轧；
步骤二、球化退火；
步骤三、机械切削加工；
步骤四、淬火；
步骤五、冷处理；
步骤六、低温回火；
步骤七、粗磨；
步骤八、时效；
步骤九、精磨；
步骤十、时效。
2.根据权利要求1所述的GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，在步骤二球化退火之前对坯料进行预备热处理：具体是采用锻轧余热淬火加高温回火处理。
3.根据权利要求1所述的GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，所述淬火采用分级淬火：在充分脱氧的BaCl2和Nacl各50%质量分数的盐浴炉中，于840~850℃加热透烧后转入200℃热油中保持3min后油冷。
4.根据权利要求1所述的GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，所述回火：在215~225℃的硝盐浴中保持2.5~3.5h后空冷。
5.根据权利要求1所述的GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，所述冷处理：在液体二氧化碳+酒精的介质中，-78~-80℃保持2~3h后自然回升到室温转入粗磨工序。
6.根据权利要求1所述的GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，所述时效：在带风扇的保温箱中，于135℃保持5h，空冷到室温后转入精磨工序。
7.根据权利要求1所述的GCr15钢制精密轴承环的制造工艺，其特征在于，精磨后再时效：130~140℃，保温10h后空冷。
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