一種Cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法與流程
本發(fā)明涉及一種軸承零件的加工領(lǐng)域,特別涉及一種cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法。
背景技術(shù)
對于長壽命和高可靠性軸承的加工制造,一方面可以依靠加工工藝的優(yōu)化與改善,另一方面以開發(fā)應(yīng)用新的軸承制造材料得以實現(xiàn)。常規(guī)軸承制造材料中,cr4mo4v類高溫鋼,具有高硬度,高韌性,耐高溫等性能,但耐腐蝕性較差;9cr18類不銹鋼,具有高硬度,高韌性,耐腐蝕,但不耐高溫;gcr15類軸承鋼是既不耐高溫又不耐腐蝕,cronidur30高氮不銹鋼為高壓滲氮鐵——鉻——鉬——鋼合金的不銹鋼,是結(jié)合了現(xiàn)有各類軸承材料優(yōu)質(zhì)性能的新材料,具有高硬度、高韌性,耐高溫,抗腐蝕等綜合性能,是高端軸承制造的優(yōu)選材料,因為cronidur30高氮不銹鋼作為一種新型材料,在現(xiàn)有技術(shù)中還沒有完善的技術(shù)方法可以對其進行熱處理,所以以cronidur30高氮不銹鋼作為材料的軸承零件的耐腐蝕性大大降低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)對cronidur30高氮不銹鋼軸承零件進行熱處理,從而導(dǎo)致以cronidur30高氮不銹鋼為材料的軸承零件的耐腐蝕性低的問題,進而提出一種cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法。
本發(fā)明的一種cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法,其主要采取的技術(shù)方案如下:
步驟一:選擇熱處理設(shè)備:真空爐、回火爐、冷處理爐;
步驟二:將零件放進真空爐有效加熱區(qū),進行第一階段的預(yù)熱處理,調(diào)整爐內(nèi)溫度為570℃~630℃,保溫時間為15min~25min;
步驟三:在進行第一階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度為810℃~860℃,在此環(huán)境下進行第二階段預(yù)熱處理,保溫時間為25min~50min;
步驟四:在進行第二階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度為1010℃~1060℃,在此環(huán)境下進行終熱處理,保溫時間為40min~70min;
步驟五:在進行終熱處理后,進行氣淬,調(diào)整氮氣壓力為3bar~7bar,待爐內(nèi)溫度降低至60℃以下后將零件移出真空爐;
步驟六:氣淬后的零件進行冷處理,將零件移至冷處理爐中,調(diào)整爐內(nèi)溫度至-80~-70℃,保溫時間為60min~90min;
步驟七:冷卻結(jié)束后,將零件移出冷處理爐,為零件回火做準備;
步驟八:待零件溫度恢復(fù)至室溫時,將零件移至回火爐內(nèi),進行回火處理,回火處理分兩次進行,第一次回火處理將爐內(nèi)溫度調(diào)整為170℃~480℃,保溫時間為120min~150min,達到保溫時間后空冷,待恢復(fù)至常溫后,再次將回火爐內(nèi)的溫度提升為170℃~480℃,保溫時間為120min~150min,達到保溫時間后進行第二次空冷;
步驟九:第二次回火空冷結(jié)束后,將零件取出回火爐,熱處理過程結(jié)束。
本發(fā)明的有益效果:
一、本發(fā)明的熱處理方法可以使以cronidur30高氮不銹鋼材料的軸承零件硬度達到hrc60,晶粒度大于8級以達到加工要求。
二、本發(fā)明的熱處理方法可以使以cronidur30高氮不銹鋼材料的軸承零件的硬度和耐腐蝕性大大提高。
附圖說明
圖1熱處理加工工藝曲線圖;
圖2熱處理后cronidur30高氮不銹鋼材料的晶粒度微觀圖。
具體實施方式
具體實施方式一:結(jié)合圖1說明本實施方式,本市實施方式所述的一種cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法的實現(xiàn)過程為:
步驟一:選擇熱處理設(shè)備:真空爐、回火爐、冷處理爐;
步驟二:將零件放進真空爐有效加熱區(qū),進行第一階段的預(yù)熱處理,調(diào)整爐內(nèi)溫度至570℃~630℃,保溫時間為15min~25min;
步驟三:在進行第一階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度為810℃~860℃,在此環(huán)境下進行第二階段預(yù)熱處理,保溫時間為25min~50min;
步驟四:在進行第二階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度為1010℃~1060℃,在此環(huán)境下進行終熱處理,保溫時間為40min~70min;
步驟五:在進行終熱處理后,進行氣淬,調(diào)整氮氣壓力為3bar~7bar,待爐內(nèi)溫度降低至60℃以下后將零件從真空爐中取出;
步驟六:氣淬后的零件進行冷處理,將零件移至冷處理爐中,調(diào)整爐內(nèi)溫度為-80~-70℃,保溫時間為60min~90min;
步驟七:冷卻結(jié)束后,將零件從冷處理爐中取出,為零件回火做準備;
步驟八:待零件溫度恢復(fù)至室溫時,將零件移至回火爐內(nèi),進行回火處理,回火處理分兩次進行,第一次回火處理將爐內(nèi)溫度調(diào)整為170℃~480℃,保溫時間為120min~150min,達到保溫時間后空冷,待恢復(fù)至常溫后,再次將回火爐內(nèi)的溫度提升為170~480℃,保溫時間為120~150min,達到保溫時間后進行第二次空冷;
步驟九:第二次回火空冷結(jié)束后,將零件從回火爐中取出,熱處理過程結(jié)束。
具體實施方式二:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟二至步驟五中所述的真空爐為vgq-200高壓氣淬真空爐或ipsen真空滲碳多用爐,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式一相同。
具體實施方式三:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟八至步驟十中所述的回火爐為vtf-80真空回火爐或btf-400風東回火爐,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式二相同。
具體實施方式四:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟六至步驟七中所述的冷處理爐為slx-450w冷處理爐,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式三相同。
具體實施方式五:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟二中所述的將零件放進真空爐有效加熱區(qū),進行第一階段的預(yù)熱處理,調(diào)整爐內(nèi)溫度為580℃,保溫時間為20min,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式四相同。
因為第一次預(yù)熱爐內(nèi)的預(yù)熱的溫度過高會損耗更多的能量,溫度過低雖然可以達到第一次預(yù)熱的效果,但是會增加第二次預(yù)熱的時間,無法達到最佳的預(yù)熱效果。
具體實施方式六:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟三中所述的在進行第一階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度為840℃,在此環(huán)境下進行第二階段預(yù)熱處理,保溫時間為40min,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式五相同。
如此設(shè)置可以充分達到第二次預(yù)熱的效果,同時最為節(jié)省能量。
具體實施方式七:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟四中所述的在進行第二階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度為1025℃,在此環(huán)境下進行終熱處理,保溫時間為45min,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式六相同。
終熱處理溫度較高,加熱時間也相對較長,為了保證零件表面的光潔度,此種環(huán)境下進行終熱處理效果最好。
具體實施方式八:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟五中所述的在進行終熱處理后,進行氣淬,調(diào)整氮氣壓力為5bar,待爐內(nèi)溫度降低至40℃后將零件從真空爐中取出,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式七相同。
因為在氮氣壓力為5bar,爐內(nèi)溫度在40℃時氣淬效果最好,在可以達到氣淬目的的同時對工件表面損壞程度最小。
具體實施方式九:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟六中所述的淬火后的零件進行冷處理,將零件移至冷處理爐中,調(diào)整爐內(nèi)溫度為-75℃,保溫時間為60min,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式八相同。
具體實施方式十:結(jié)合圖1說明,本實施方式在步驟八至步驟九中所述的兩次回火過程中的回火爐內(nèi)保溫溫度和保溫時間相同,其他未公開技術(shù)及步驟與具體實施方式九相同。
實施例一
本實施例提供一種cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法,具體是按照以下步驟進行的:
步驟一:選擇熱處理設(shè)備:vgq-200高壓氣淬真空爐、vtf-80真空回火爐、slx-450w冷處理爐;
步驟二:將零件放進真空爐有效加熱區(qū),進行第一階段的預(yù)熱處理,調(diào)整爐內(nèi)溫度至600℃,保溫時間為20min;
步驟三:在進行第一階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度到830℃之間,在此環(huán)境下進行第二階段預(yù)熱處理,保溫時間為35min;
步驟四:在進行第二階段預(yù)熱處理后,調(diào)整爐內(nèi)溫度至1030℃,在此環(huán)境下進行終熱處理,保溫時間為50min;
步驟五:在進行終熱處理后,進行氣淬,調(diào)整氮氣壓力至5bar,待爐內(nèi)溫度降低至60℃以下后將零件從真空爐中取出;
步驟六:氣淬后的零件進行冷處理,將零件移至冷處理爐中,調(diào)整爐內(nèi)溫度為-70℃,保溫時間為75min;
步驟七:冷卻結(jié)束后,將零件從冷處理爐中取出,為零件回火做準備;
步驟八:待零件溫度恢復(fù)至室溫時,將零件移至回火爐內(nèi),進行回火處理,回火處理分兩次進行,第一次回火處理將爐內(nèi)溫度調(diào)整至320℃,保溫時間為135min,達到保溫時間后空冷,待恢復(fù)至常溫后,再次將回火爐內(nèi)的溫度提升至320℃,保溫時間為135min,達到保溫時間后進行第二次空冷;
步驟九:第二次回火空冷結(jié)束后,將零件從回火爐中取出,熱處理過程結(jié)束。
綜上所述,通過該熱處理工藝路線,以cronidur30高氮不銹鋼為材料的零件硬度可達到hrc60,晶粒度大于8級可以滿足軸承設(shè)計部門的使用性能要求,晶粒度微觀圖參照說明書附圖2,同時零件的綜合機械性能和耐腐蝕性得到了顯著的提高。