一种Cronidur30高氮不锈钢轴承零件热处理方法与流程

　　

　　本发明涉及一种轴承零件的加工领域，特别涉及一种cronidur30高氮不锈钢轴承零件热处理方法。

　　背景技术

　　对于长寿命和高可靠性轴承的加工制造，一方面可以依靠加工工艺的优化与改善，另一方面以开发应用新的轴承制造材料得以实现。常规轴承制造材料中，cr4mo4v类高温钢，具有高硬度，高韧性，耐高温等性能，但耐腐蚀性较差；9cr18类不锈钢，具有高硬度，高韧性，耐腐蚀，但不耐高温；gcr15类轴承钢是既不耐高温又不耐腐蚀，cronidur30高氮不锈钢为高压渗氮铁——铬——钼——钢合金的不锈钢，是结合了现有各类轴承材料优质性能的新材料，具有高硬度、高韧性，耐高温，抗腐蚀等综合性能，是高端轴承制造的优选材料，因为cronidur30高氮不锈钢作为一种新型材料，在现有技术中还没有完善的技术方法可以对其进行热处理，所以以cronidur30高氮不锈钢作为材料的轴承零件的耐腐蚀性大大降低。

　　技术实现要素：

　　本发明为解决现有技术中无法实现对cronidur30高氮不锈钢轴承零件进行热处理，从而导致以cronidur30高氮不锈钢为材料的轴承零件的耐腐蚀性低的问题，进而提出一种cronidur30高氮不锈钢轴承零件热处理方法。

　　本发明的一种cronidur30高氮不锈钢轴承零件热处理方法，其主要采取的技术方案如下：

　　步骤一：选择热处理设备：真空炉、回火炉、冷处理炉；

　　步骤二：将零件放进真空炉有效加热区，进行第一阶段的预热处理，调整炉内温度为570℃～630℃，保温时间为15min～25min；

　　步骤三：在进行第一阶段预热处理后，调整炉内温度为810℃～860℃，在此环境下进行第二阶段预热处理，保温时间为25min～50min；

　　步骤四：在进行第二阶段预热处理后，调整炉内温度为1010℃～1060℃，在此环境下进行终热处理，保温时间为40min～70min；

　　步骤五：在进行终热处理后，进行气淬，调整氮气压力为3bar～7bar，待炉内温度降低至60℃以下后将零件移出真空炉；

　　步骤六：气淬后的零件进行冷处理，将零件移至冷处理炉中，调整炉内温度至-80～-70℃，保温时间为60min～90min；

　　步骤七：冷却结束后，将零件移出冷处理炉，为零件回火做准备；

　　步骤八：待零件温度恢复至室温时，将零件移至回火炉内，进行回火处理，回火处理分两次进行，第一次回火处理将炉内温度调整为170℃～480℃，保温时间为120min～150min，达到保温时间后空冷，待恢复至常温后，再次将回火炉内的温度提升为170℃～480℃，保温时间为120min～150min，达到保温时间后进行第二次空冷；

　　步骤九：第二次回火空冷结束后，将零件取出回火炉，热处理过程结束。

　　本发明的有益效果：

　　一、本发明的热处理方法可以使以cronidur30高氮不锈钢材料的轴承零件硬度达到hrc60，晶粒度大于8级以达到加工要求。

　　二、本发明的热处理方法可以使以cronidur30高氮不锈钢材料的轴承零件的硬度和耐腐蚀性大大提高。

　　附图说明

　　图1热处理加工工艺曲线图；

　　图2热处理后cronidur30高氮不锈钢材料的晶粒度微观图。

　　具体实施方式

　　具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本市实施方式所述的一种cronidur30高氮不锈钢轴承零件热处理方法的实现过程为：

　　步骤一：选择热处理设备：真空炉、回火炉、冷处理炉；

　　步骤二：将零件放进真空炉有效加热区，进行第一阶段的预热处理，调整炉内温度至570℃～630℃，保温时间为15min～25min；

　　步骤三：在进行第一阶段预热处理后，调整炉内温度为810℃～860℃，在此环境下进行第二阶段预热处理，保温时间为25min～50min；

　　步骤四：在进行第二阶段预热处理后，调整炉内温度为1010℃～1060℃，在此环境下进行终热处理，保温时间为40min～70min；

　　步骤五：在进行终热处理后，进行气淬，调整氮气压力为3bar～7bar，待炉内温度降低至60℃以下后将零件从真空炉中取出；

　　步骤六：气淬后的零件进行冷处理，将零件移至冷处理炉中，调整炉内温度为-80～-70℃，保温时间为60min～90min；

　　步骤七：冷却结束后，将零件从冷处理炉中取出，为零件回火做准备；

　　步骤八：待零件温度恢复至室温时，将零件移至回火炉内，进行回火处理，回火处理分两次进行，第一次回火处理将炉内温度调整为170℃～480℃，保温时间为120min～150min，达到保温时间后空冷，待恢复至常温后，再次将回火炉内的温度提升为170～480℃，保温时间为120～150min，达到保温时间后进行第二次空冷；

　　步骤九：第二次回火空冷结束后，将零件从回火炉中取出，热处理过程结束。

　　具体实施方式二：结合图1说明，本实施方式在步骤二至步骤五中所述的真空炉为vgq-200高压气淬真空炉或ipsen真空渗碳多用炉，其他未公开技术及步骤与具体实施方式一相同。

　　具体实施方式三：结合图1说明，本实施方式在步骤八至步骤十中所述的回火炉为vtf-80真空回火炉或btf-400风东回火炉，其他未公开技术及步骤与具体实施方式二相同。

　　具体实施方式四：结合图1说明，本实施方式在步骤六至步骤七中所述的冷处理炉为slx-450w冷处理炉，其他未公开技术及步骤与具体实施方式三相同。

　　具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式在步骤二中所述的将零件放进真空炉有效加热区，进行第一阶段的预热处理，调整炉内温度为580℃，保温时间为20min，其他未公开技术及步骤与具体实施方式四相同。

　　因为第一次预热炉内的预热的温度过高会损耗更多的能量，温度过低虽然可以达到第一次预热的效果，但是会增加第二次预热的时间，无法达到最佳的预热效果。

　　具体实施方式六：结合图1说明，本实施方式在步骤三中所述的在进行第一阶段预热处理后，调整炉内温度为840℃，在此环境下进行第二阶段预热处理，保温时间为40min，其他未公开技术及步骤与具体实施方式五相同。

　　如此设置可以充分达到第二次预热的效果，同时最为节省能量。

　　具体实施方式七：结合图1说明，本实施方式在步骤四中所述的在进行第二阶段预热处理后，调整炉内温度为1025℃，在此环境下进行终热处理，保温时间为45min，其他未公开技术及步骤与具体实施方式六相同。

　　终热处理温度较高，加热时间也相对较长，为了保证零件表面的光洁度，此种环境下进行终热处理效果最好。

　　具体实施方式八：结合图1说明，本实施方式在步骤五中所述的在进行终热处理后，进行气淬，调整氮气压力为5bar，待炉内温度降低至40℃后将零件从真空炉中取出，其他未公开技术及步骤与具体实施方式七相同。

　　因为在氮气压力为5bar，炉内温度在40℃时气淬效果最好，在可以达到气淬目的的同时对工件表面损坏程度最小。

　　具体实施方式九：结合图1说明，本实施方式在步骤六中所述的淬火后的零件进行冷处理，将零件移至冷处理炉中，调整炉内温度为-75℃，保温时间为60min，其他未公开技术及步骤与具体实施方式八相同。

　　具体实施方式十：结合图1说明，本实施方式在步骤八至步骤九中所述的两次回火过程中的回火炉内保温温度和保温时间相同，其他未公开技术及步骤与具体实施方式九相同。

　　实施例一

　　本实施例提供一种cronidur30高氮不锈钢轴承零件热处理方法，具体是按照以下步骤进行的：

　　步骤一：选择热处理设备：vgq-200高压气淬真空炉、vtf-80真空回火炉、slx-450w冷处理炉；

　　步骤二：将零件放进真空炉有效加热区，进行第一阶段的预热处理，调整炉内温度至600℃，保温时间为20min；

　　步骤三：在进行第一阶段预热处理后，调整炉内温度到830℃之间，在此环境下进行第二阶段预热处理，保温时间为35min；

　　步骤四：在进行第二阶段预热处理后，调整炉内温度至1030℃，在此环境下进行终热处理，保温时间为50min；

　　步骤五：在进行终热处理后，进行气淬，调整氮气压力至5bar，待炉内温度降低至60℃以下后将零件从真空炉中取出；

　　步骤六：气淬后的零件进行冷处理，将零件移至冷处理炉中，调整炉内温度为-70℃，保温时间为75min；

　　步骤七：冷却结束后，将零件从冷处理炉中取出，为零件回火做准备；

　　步骤八：待零件温度恢复至室温时，将零件移至回火炉内，进行回火处理，回火处理分两次进行，第一次回火处理将炉内温度调整至320℃，保温时间为135min，达到保温时间后空冷，待恢复至常温后，再次将回火炉内的温度提升至320℃，保温时间为135min，达到保温时间后进行第二次空冷；

　　步骤九：第二次回火空冷结束后，将零件从回火炉中取出，热处理过程结束。

　　综上所述，通过该热处理工艺路线，以cronidur30高氮不锈钢为材料的零件硬度可达到hrc60，晶粒度大于8级可以满足轴承设计部门的使用性能要求，晶粒度微观图参照说明书附图2，同时零件的综合机械性能和耐腐蚀性得到了显著的提高。