一種Cronidur30高氮不銹鋼軸承零件熱處理方法與流程
本發明涉及一種軸承零件的加工領域,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
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化與改善,另一方面以開發應用新的軸承制造材料得以實現。常規軸承制造材料中,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,是結合了現有各類軸承材料優質性能的新材料,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選材料,因為cronidur30高氮不銹鋼作為一種新型材料,在現有技術中還沒有完善的技術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。
技術實現要素:
本發明為解決現有技術中無法實現對cronidur30高氮不銹鋼軸承零件進行熱處理,從而導致以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,其主要采取的技術方案如下:
步驟一:選擇熱處理設備: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,進行第一階段的預熱處理,調整爐內溫度為570℃~630℃,保溫時間為15min~25min;
步驟三:在進行第一階段預熱處理后,調整爐內溫度為810℃~860℃,在此環境下進行第二階段預熱處理,保溫時間為25min~50min;
步驟四:在進行第二階段預熱處理后,調整爐內溫度為1010℃~1060℃,在此環境下進行終熱處理,保溫時間為40min~70min;
步驟五:在進行終熱處理后,進行氣淬,調整氮氣壓力為3bar~7bar,待爐內溫度降低至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,調整爐內溫度至-80~-70℃,保溫時間為60min~90min;
步驟七:冷卻結束后,將零件移出冷處理爐,為零件回火做準備;
步驟八:待零件溫度恢復至室溫時,將零件移至回火爐內,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溫度調整為170℃~480℃,保溫時間為120min~150min,達到保溫時間后空冷,待恢復至常溫后,再次將回火爐內的溫度提升為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:第二次回火空冷結束后,將零件取出回火爐,熱處理過程結束。
本發明的有益效果:
一、本發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過程為:
步驟一:選擇熱處理設備: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,進行第一階段的預熱處理,調整爐內溫度至570℃~630℃,保溫時間為15min~25min;
步驟三:在進行第一階段預熱處理后,調整爐內溫度為810℃~860℃,在此環境下進行第二階段預熱處理,保溫時間為25min~50min;
步驟四:在進行第二階段預熱處理后,調整爐內溫度為1010℃~1060℃,在此環境下進行終熱處理,保溫時間為40min~70min;
步驟五:在進行終熱處理后,進行氣淬,調整氮氣壓力為3bar~7bar,待爐內溫度降低至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,調整爐內溫度為-80~-70℃,保溫時間為60min~90min;
步驟七:冷卻結束后,將零件從冷處理爐中取出,為零件回火做準備;
步驟八:待零件溫度恢復至室溫時,將零件移至回火爐內,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溫度調整為170℃~480℃,保溫時間為120min~150min,達到保溫時間后空冷,待恢復至常溫后,再次將回火爐內的溫度提升為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:第二次回火空冷結束后,將零件從回火爐中取出,熱處理過程結束。
具體實施方式二:結合圖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,其他未公開技術及步驟與具體實施方式一相同。
具體實施方式三:結合圖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,其他未公開技術及步驟與具體實施方式二相同。
具體實施方式四:結合圖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,其他未公開技術及步驟與具體實施方式三相同。
具體實施方式五:結合圖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,進行第一階段的預熱處理,調整爐內溫度為580℃,保溫時間為20min,其他未公開技術及步驟與具體實施方式四相同。
因為第一次預熱爐內的預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熱的效果,但是會增加第二次預熱的時間,無法達到最佳的預熱效果。
具體實施方式六:結合圖1說明,本實施方式在步驟三中所述的在進行第一階段預熱處理后,調整爐內溫度為840℃,在此環境下進行第二階段預熱處理,保溫時間為40min,其他未公開技術及步驟與具體實施方式五相同。
如此設置可以充分達到第二次預熱的效果,同時最為節省能量。
具體實施方式七:結合圖1說明,本實施方式在步驟四中所述的在進行第二階段預熱處理后,調整爐內溫度為1025℃,在此環境下進行終熱處理,保溫時間為45min,其他未公開技術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,此種環境下進行終熱處理效果最好。
具體實施方式八:結合圖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,調整氮氣壓力為5bar,待爐內溫度降低至40℃后將零件從真空爐中取出,其他未公開技術及步驟與具體實施方式七相同。
因為在氮氣壓力為5bar,爐內溫度在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,調整爐內溫度為-75℃,保溫時間為60min,其他未公開技術及步驟與具體實施方式八相同。
具體實施方式十:結合圖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保溫溫度和保溫時間相同,其他未公開技術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,進行第一階段的預熱處理,調整爐內溫度至600℃,保溫時間為20min;
步驟三:在進行第一階段預熱處理后,調整爐內溫度到830℃之間,在此環境下進行第二階段預熱處理,保溫時間為35min;
步驟四:在進行第二階段預熱處理后,調整爐內溫度至1030℃,在此環境下進行終熱處理,保溫時間為50min;
步驟五:在進行終熱處理后,進行氣淬,調整氮氣壓力至5bar,待爐內溫度降低至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,調整爐內溫度為-70℃,保溫時間為75min;
步驟七:冷卻結束后,將零件從冷處理爐中取出,為零件回火做準備;
步驟八:待零件溫度恢復至室溫時,將零件移至回火爐內,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溫度調整至320℃,保溫時間為135min,達到保溫時間后空冷,待恢復至常溫后,再次將回火爐內的溫度提升至320℃,保溫時間為135min,達到保溫時間后進行第二次空冷;
步驟九:第二次回火空冷結束后,將零件從回火爐中取出,熱處理過程結束。
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。