一種中碳鋼軸承鋼軸承外圈熱處理工藝的製作方法

2023-11-11 12:21:32 1

本發明涉及機械製造技術領域，涉及一種軸承的製造工藝，具體地說是涉及一種中碳鋼軸承鋼軸承外圈熱處理工藝。

背景技術：

軸承是工業設備領域中常用的傳動部件，廣泛應用於各種設備中，根據應用場合的不同，軸承應具有長壽命、高精度、高剛性、低噪音、高耐磨性等特性，在工程機械行業，如叉車、堆高機和挖掘機等機械設備，不但要承受轉矩、扭矩，還要求承受衝擊載荷，這對軸承的使用性能提出了更高的要求。

技術實現要素：

本發明針對傳統軸承在受力過程中易產生各種失效形式，噪聲大、使用壽命低，提供一種中碳鋼軸承鋼軸承外圈熱處理工藝，能增加軸承的使用強度和剛性及耐磨性，能降低工作噪音，能提高軸承的使用壽命，滿足特殊場合的使用要求。

本發明的技術方案是：一種中碳鋼軸承鋼軸承外圈熱處理工藝，軸承包括外圈、內圈、滾動體和保持架，滾動體為鋼球或滾子，其特徵在於：所述的熱處理工藝為局部熱處理，熱處理部件為外圈，熱處理工藝包括以下步驟：

(1)整體熱處理調質

軸承外圈在加熱爐內初次調質處理，回火溫度為550℃；保溫時間：3 小時；冷卻方式：真空冷卻；使得軸承外圈整體硬度達到HRC25～40，獲得回火索氏體；

(2)感應熱處理

熱處理部位：外圈滾道或外圈端面感應熱處理的加熱方式為電磁感應局部表面加熱，電磁感應圈貼近軸承外圈內壁或端面，電磁感應圈的外形與軸承外圈內壁滾道或端面相一致，根據產品硬化層深度的要求選擇相應頻率的高頻電源，給感應圈通入高頻電流，對外圈滾道或端面進行感應加熱，加熱一定時間達到淬火溫度後，軸承外圈立即落入淬火介質中冷卻，通過調節加熱時間、空冷時間、熱傳遞時間以及輸出功率之間的關係來控制硬化層和過渡層的深度；硬化層硬度＞HRC58，由滾道向外深度4mm ；過渡區5mm ；感應加熱溫度：900℃ ；保溫時間：30 分鐘；冷卻方式：水冷；

(3)回火穩定組織

軸承外圈感應淬火後，及時回火，穩定組織；回火溫度200℃，保溫時間40分鐘；冷卻方式：空氣冷卻。

所述外圈的材質為中碳鋼。

本發明的有益效果為：本發明提供的一種中碳鋼軸承鋼軸承外圈熱處理工藝，製造時採用了特殊的熱處理工藝，使軸承外圈的滾道面以及一個端面具有高硬度，以保證耐磨性以及徑向和軸向的承載能力，而心部和外徑面是低硬度，既保證了韌性，又能防止外徑面傷害摩擦軌道。硬度的漸變過程使軸承在受衝擊時具有緩衝能力。本發明工藝簡單，與傳統的加工方法相比，增加了軸承的使用強度和剛性及耐磨性，降低了工作噪音，提高了軸承的使用壽命，滿足了特殊場合的使用要求。

具體實施方式

一種中碳鋼軸承鋼軸承外圈熱處理工藝，軸承包括外圈、內圈、滾動體和保持架，滾動體為鋼球或滾子，其特徵在於：所述的熱處理工藝為局部熱處理，熱處理部件為外圈，熱處理工藝包括以下步驟：

(1)整體熱處理調質

軸承外圈在加熱爐內初次調質處理，回火溫度為550℃；保溫時間：3 小時；冷卻方式：真空冷卻；使得軸承外圈整體硬度達到HRC25～40，獲得回火索氏體；

(2)感應熱處理

熱處理部位：外圈滾道或外圈端面感應熱處理的加熱方式為電磁感應局部表面加熱，電磁感應圈貼近軸承外圈內壁或端面，電磁感應圈的外形與軸承外圈內壁滾道或端面相一致，根據產品硬化層深度的要求選擇相應頻率的高頻電源，給感應圈通入高頻電流，對外圈滾道或端面進行感應加熱，加熱一定時間達到淬火溫度後，軸承外圈立即落入淬火介質中冷卻，通過調節加熱時間、空冷時間、熱傳遞時間以及輸出功率之間的關係來控制硬化層和過渡層的深度；硬化層硬度＞HRC58，由滾道向外深度4mm ；過渡區5mm ；感應加熱溫度：900℃ ；保溫時間：30 分鐘；冷卻方式：水冷；

(3)回火穩定組織

軸承外圈感應淬火後，及時回火，穩定組織；回火溫度200℃，保溫時間40分鐘；冷卻方式：空氣冷卻。

所述外圈的材質為中碳鋼。

本發明在製造時採用了特殊的熱處理工藝，使軸承外圈的滾道面以及一個端面具有高硬度，以保證耐磨性以及徑向和軸向的承載能力，而心部和外徑面是低硬度，既保證了韌性，又能防止外徑面傷害摩擦軌道。硬度的漸變過程使軸承在受衝擊時具有緩衝能力。本發明工藝簡單，與傳統的加工方法相比，增加了軸承的使用強度和剛性及耐磨性，降低了工作噪音，提高了軸承的使用壽命，滿足了特殊場合的使用要求。