本發(fā)明涉及汽車零部件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言本發(fā)明特別涉及一種耐腐蝕軸承制造方法。
背景技術(shù)：
使用于汽車手動(dòng)變速箱、工業(yè)減速機(jī)、摩托車曲軸、汽車交流發(fā)電機(jī)等用途的滾動(dòng)軸承，由于潤滑油或潤滑脂的污染比較嚴(yán)重，工作條件非常惡劣，經(jīng)過常規(guī)熱處理的滾動(dòng)軸承會(huì)由于軸承零件發(fā)生表面起源型的疲勞剝落而發(fā)生早期失效。例如，在汽車手動(dòng)變速箱中，齒輪的嚙合產(chǎn)生很多金屬碎屑和金屬粉末，這些金屬碎屑和金屬粉末俗稱磨粒，混在潤滑油中，隨潤滑油進(jìn)入軸承內(nèi)部，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，卡入鋼球和滾道的接觸區(qū)，在鋼球和滾道表面引起大量壓痕。在壓痕的邊緣會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而加速軸承零件發(fā)生疲勞剝落，縮短軸承的壽命。
如果對高碳鉻軸承鋼零件進(jìn)行碳氮共滲處理，使零件的表層組織中存在一定的殘余奧氏體含量，但同時(shí)在碳氮原子的固溶強(qiáng)化作用下，不降低零件表層的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度，這樣就能夠降低壓痕的危害性，從而延長污染潤滑工況下軸承的使用壽命。但目前關(guān)于高碳鉻軸承碳氮共滲軸承零件的技術(shù)仍不成熟，質(zhì)量不穩(wěn)定?，F(xiàn)有工藝通常選用先進(jìn)行碳氮共滲處理，后續(xù)進(jìn)行二次淬火，然而針對軸承鋼GCr15，其淬火溫度一般在830℃～855℃之間，然而該溫度區(qū)間對于表面氮的滲透具有較大影響，直接影響了整體零部件表面滲層質(zhì)量，零件容易出現(xiàn)滲層較淺、組織粗大、變形較大等問題；尤其在二次淬火情況下，零部件尺寸將進(jìn)一步變形，為后期整形帶來難度，甚至影響后續(xù)精度尺寸的加工，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)報(bào)廢，同時(shí)在高碳勢狀態(tài)下，碳氮共滲溫度過高、長時(shí)間保溫的碳氮共滲條件下，零件表層容易堆積較大顆粒狀的碳氮化物，而產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此并不能根本解決污染工況下滾動(dòng)軸承壽命縮短的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕軸承制造方法，具有良好的耐腐蝕、耐磨性能，提高了軸承的使用壽命，降低了軸承的熱處理加工變形尺寸。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種耐腐蝕軸承制造方法，包括軸承套圈，所述軸承套圈采用GCr15軸承鋼材質(zhì)制成，采用可控氣氛的箱式多用爐生產(chǎn)線進(jìn)行對軸承套圈的碳氮共滲，步驟如下：
步驟一：裝料，將軸承套圈擺放在料框內(nèi)，軸承套圈擺放高度低于料框高度，軸承套圈上下疊放之間間隔設(shè)有隔離網(wǎng)；
步驟二：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用40℃～60℃的清洗液清洗，時(shí)間15min～25min，清洗液pH值范圍為8～10；
步驟三：升溫，將軸承套圈運(yùn)入加熱爐內(nèi)，溫度保持780℃～800℃，時(shí)間10min～20min，通入富化氣丙烷，碳勢升為0.8％～0.9％，通入氨氣，氨氣用量0.15m3/h～0.25m3/h；
步驟四：升溫、升碳勢，加熱爐內(nèi)溫度升至815℃～825℃，時(shí)間5min～10min，通入富化氣丙烷，碳勢升為1.05％～1.15％，通入氨氣，氨氣用量0.15m3/h～0.25m3/h；
步驟五：均碳排氣，加熱爐內(nèi)溫度保持815℃～825℃，時(shí)間60min～90min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.0％～1.1％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.15m3/h～0.25m3/h；
步驟六：碳氮共滲，加熱爐內(nèi)溫度保持815℃～825℃，時(shí)間320min～360min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.05％～1.15％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.25m3/h～0.4m3/h；
步驟七：升溫、保溫，加熱爐內(nèi)升至830℃～840℃，待溫度穩(wěn)定后保溫時(shí)間20min～30min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為0.95％～1.05％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.25m3/h～0.4m3/h；
步驟八：淬火，采用KR218快速光亮淬火油，油溫保持50℃～70℃，快攪速度為800r/min～1200r/min，快攪時(shí)間10min～15min，慢攪速度為400r/min～600r/min；
步驟九：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用40℃～60℃的清洗液清洗，時(shí)間10min～15min，清洗液pH值范圍為8～10；
步驟十：回火，將軸承套圈運(yùn)入箱式回火爐內(nèi)，回火溫度160℃～180℃，回火時(shí)間240min～300min。
采用可控氣氛的箱式多用爐生產(chǎn)線進(jìn)行對軸承套圈的碳氮共滲，優(yōu)選步驟如下：
步驟一：裝料，將軸承套圈擺放在料框內(nèi)，軸承套圈擺放高度低于料框高度，軸承套圈上下疊放之間間隔設(shè)有隔離網(wǎng)；
步驟二：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用40℃的清洗液清洗，時(shí)間20min，清洗液pH值范圍為9；
步驟三：升溫，將軸承套圈運(yùn)入加熱爐內(nèi)，溫度保持795℃，時(shí)間15min，通入富化氣丙烷，碳勢升為0.85％，通入氨氣，氨氣用量0.22m3/h；
步驟四：升溫、升碳勢，加熱爐內(nèi)溫度升至818℃，時(shí)間10min，通入富化氣丙烷，碳勢升為1.18％，通入氨氣，氨氣用量0.22m3/h；
步驟五：均碳排氣，加熱爐內(nèi)溫度保持822℃，時(shí)間80min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.05％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.22m3/h；
步驟六：碳氮共滲，加熱爐內(nèi)溫度保持822℃，時(shí)間360min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.1％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.35m3/h；
步驟七：升溫、保溫，加熱爐內(nèi)升至835℃，待溫度穩(wěn)定后保溫時(shí)間25min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為0.95％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.35m3/h；
步驟八：淬火，采用KR218快速光亮淬火油，油溫保持60℃，快攪速度為1000r/min，快攪時(shí)間15min，慢攪速度為600r/min；
步驟九：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用60℃的清洗液清洗，時(shí)間10min，清洗液pH值范圍為9；
步驟十：回火，將軸承套圈運(yùn)入箱式回火爐內(nèi)，回火溫度165℃，回火時(shí)間300min。
所述清洗液配比為：1％重油垢清洗劑、3％防銹劑及余量水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明具有良好的耐腐蝕、耐磨性能，提高了軸承的使用壽命，降低了軸承的熱處理加工變形尺寸。
本發(fā)明的特點(diǎn)可參閱以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
本發(fā)明提供的一種耐腐蝕軸承制造方法，包括軸承套圈，所述軸承套圈采用GCr15軸承鋼材質(zhì)制成，采用可控氣氛的箱式多用爐生產(chǎn)線進(jìn)行對軸承套圈的碳氮共滲，步驟如下：
步驟一：裝料，將軸承套圈擺放在料框內(nèi)，軸承套圈擺放高度低于料框高度，軸承套圈上下疊放之間間隔設(shè)有隔離網(wǎng)；
步驟二：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用40℃～60℃的清洗液清洗，優(yōu)選的清洗液溫度值為40℃、45℃或50℃，時(shí)間15min～25min，清洗液pH值范圍為8～10；
步驟三：升溫，將軸承套圈運(yùn)入加熱爐內(nèi)，溫度保持780℃～800℃，時(shí)間10min～20min，通入富化氣丙烷，碳勢升為0.8％～0.9％，通入氨氣，氨氣用量0.15m3/h～0.25m3/h；
步驟四：升溫、升碳勢，加熱爐內(nèi)溫度升至815℃～825℃，時(shí)間5min～10min，通入富化氣丙烷，碳勢升為1.05％～1.15％，通入氨氣，氨氣用量0.15m3/h～0.25m3/h；
步驟五：均碳排氣，加熱爐內(nèi)溫度保持815℃～825℃，時(shí)間60min～90min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.0％～1.1％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.15m3/h～0.25m3/h；
步驟六：碳氮共滲，加熱爐內(nèi)溫度保持815℃～825℃，時(shí)間320min～360min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.05％～1.15％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.25m3/h～0.4m3/h；
步驟七：升溫、保溫，加熱爐內(nèi)升至830℃～840℃，待溫度穩(wěn)定后保溫時(shí)間20min～30min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為0.95％～1.05％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.25m3/h～0.4m3/h；
步驟八：淬火，采用KR218快速光亮淬火油，油溫保持50℃～70℃，快攪速度為800r/min～1200r/min，快攪時(shí)間10min～15min，慢攪速度為400r/min～600r/min；
步驟九：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用40℃～60℃的清洗液清洗，優(yōu)選的清洗液溫度值為50℃、55℃或60℃，時(shí)間10min～15min，清洗液pH值范圍為8～10；
步驟十：回火，將軸承套圈運(yùn)入箱式回火爐內(nèi)，回火溫度160℃～180℃，回火時(shí)間240min～300min。
進(jìn)一步，本發(fā)明采用可控氣氛的箱式多用爐生產(chǎn)線進(jìn)行對軸承套圈的碳氮共滲，優(yōu)選步驟如下：
步驟一：裝料，將軸承套圈擺放在料框內(nèi)，軸承套圈擺放高度低于料框高度，軸承套圈上下疊放之間間隔設(shè)有隔離網(wǎng)；
步驟二：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用40℃的清洗液清洗，時(shí)間20min，清洗液pH值范圍為9；
步驟三：升溫，將軸承套圈運(yùn)入加熱爐內(nèi)，溫度保持795℃，時(shí)間15min，通入富化氣丙烷，碳勢升為0.85％，通入氨氣，氨氣用量0.22m3/h；
步驟四：升溫、升碳勢，加熱爐內(nèi)溫度升至818℃，時(shí)間10min，通入富化氣丙烷，碳勢升為1.18％，通入氨氣，氨氣用量0.22m3/h；
步驟五：均碳排氣，加熱爐內(nèi)溫度保持822℃，時(shí)間80min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.05％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.22m3/h；
步驟六：碳氮共滲，加熱爐內(nèi)溫度保持822℃，時(shí)間360min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為1.1％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.35m3/h；
步驟七：升溫、保溫，加熱爐內(nèi)升至835℃，待溫度穩(wěn)定后保溫時(shí)間25min，持續(xù)通入富化氣丙烷，碳勢保持為0.95％，持續(xù)通入氨氣，氨氣用量0.35m3/h；
步驟八：淬火，采用KR218快速光亮淬火油，油溫保持60℃，快攪速度為1000r/min，快攪時(shí)間15min，慢攪速度為600r/min；
步驟九：清洗，將軸承套圈運(yùn)入清洗室內(nèi)，采用60℃的清洗液清洗，時(shí)間10min，清洗液pH值范圍為9。
步驟十：回火，將軸承套圈運(yùn)入箱式回火爐內(nèi)，回火溫度165℃，回火時(shí)間300min。
進(jìn)一步，本發(fā)明清洗液配比為：1％重油垢清洗劑、3％防銹劑及余量水，提高清潔度。
依據(jù)上述，本發(fā)明的方法原理為：裝料，通過增設(shè)隔離網(wǎng)可以避免軸承套圈上下疊壓，降低因加熱保溫過程中出現(xiàn)變形；清洗分為前清洗和后清洗，前清洗用于清洗軸承套圈表面污漬，提高后續(xù)滲碳滲氮效果，避免出現(xiàn)碳氮共滲軟點(diǎn)，后清洗方便清洗淬火油污，避免因在回火過程中出現(xiàn)污漬，提高零部件外觀清潔度，有利于后續(xù)檢測；升溫，方便對爐內(nèi)氣氛進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對軸承套圈進(jìn)行預(yù)熱處理；升溫、升碳勢，進(jìn)一步完成對爐內(nèi)氣氛的調(diào)整處理，有利于后續(xù)碳氮共滲；均碳排氣，穩(wěn)定爐內(nèi)氣氛環(huán)境，為碳氮共滲做預(yù)期準(zhǔn)備；碳氮共滲，主要完成對氮原子對軸承套圈表面進(jìn)行滲透，因GCr15軸承鋼含碳量通常在0.95％1.05％，合理的調(diào)整碳勢，避免出現(xiàn)碳氮化合物聚集，滲氮處理可以提高了表面耐腐蝕性能，同時(shí)結(jié)合高含量的碳原子，可以增強(qiáng)耐磨性，結(jié)合形成良好的表面滲層組織，提高使用性能；升溫、保溫，結(jié)合多用爐特性，可以方便形成一次性淬火，同時(shí)增加淬火溫度，提高了軸承套圈內(nèi)部的淬透性，方便軸承套圈內(nèi)部具有良好的淬火性能和馬氏體組織，提高軸承套圈性能，同時(shí)采用一次直接淬火工藝，可以避免軸承套圈二次加熱保溫，有利于減少尺寸變形；回火，用于去除軸承套圈淬火應(yīng)力。
利用本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品，其檢驗(yàn)如下表：
其中變形量的檢測依據(jù)軸承套圈尺寸大小制定對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，在此不再詳細(xì)描述，回火穩(wěn)定性的檢測采用選取樣本軸承套圈，進(jìn)行二次回火處理，采用同樣回火工藝，檢測前后兩次回火后，硬度差值不大于1HRC。
本發(fā)明具有良好的耐腐蝕、耐磨性能，提高了軸承的使用壽命，降低了軸承的熱處理加工變形尺寸。
由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。