鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，將所述鐵路貨車軸承零部件置于可控氣氛井式滲碳爐中進行滲碳處理，包括以下步驟：a)一次升溫：在15min中將爐內(nèi)的溫度從90℃升至500±10℃，爐內(nèi)碳勢控制在0.4～0.5％，保溫時間為20±10min，這種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝采用重復(fù)強滲和擴散的方法，使軸承零部件在滲碳成品后有效滲碳層的深度達到1.8～2.6mm，表面硬度為60～64HRC，心部硬度為35～45HRC，而且硬度均勻性±1HRC，硬化層均勻性±0.1mm，顯微組織表面可達2～4級，芯部2～3級，保證軸承的可靠性和使用壽命。
【專利說明】
鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]熱處理工藝是指零件熱處理作業(yè)的全過程，完整的熱處理工藝，不但能優(yōu)質(zhì)高效的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的服役壽命，而且能夠降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的效益。
[0003]化學(xué)熱處理是表面合金化與熱處理相結(jié)合的一項工藝技術(shù)，它是將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，是一種或者幾種元素滲入工件表層中，配以不同的后續(xù)熱處理，通過表面合金化實現(xiàn)表面強化，在提高表面強度、硬度、耐磨等性能的同時，保持心部的強韌性，是產(chǎn)品具有更高的綜合力學(xué)性能，其中滲碳是為了增加鋼件表層的碳含量和一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。滲碳后淬火回火，能使零件表面硬度提高、耐磨，而心部韌性好。
[0004]鐵路貨車軸承的內(nèi)外套圈通過滲碳方法成品后有效滲碳層的深度需要達到1.8?2.6mm，表面硬度為60?64HRC，心部硬度為35?45HRC，因為鐵路貨車軸承較大，應(yīng)該在進行滲碳處理時加熱時間較長，因此在熱處理過程中變形量、滲碳層均勻度控制困難，滲碳之后容易產(chǎn)生表面局部硬度欠缺，滲碳層深度不均勻的缺陷，嚴重影響了軸承的可靠性和使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對鐵路貨車軸承的內(nèi)外套圈的滲碳方法成品后容易產(chǎn)生表面局部硬度欠缺，滲碳層深度不均勻的缺陷，嚴重影響了軸承的可靠性和使用壽命的問題，本發(fā)明提供了一種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝來解決上述問題。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，將所述鐵路貨車軸承零部件置于可控氣氛井式滲碳爐中進行滲碳處理，包括以下步驟:
[0007]a) 一次升溫:在15min中將爐內(nèi)的溫度從90°C升至500± 10°C，爐內(nèi)碳勢控制在0.4?0.5%，保溫時間為20± 1min ；
[0008]b) 二次升溫:在1min中將爐內(nèi)溫度升至860±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.8?0.9%，保溫時間為20± 1min ；
[0009]c) 一次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I?1.2%，保溫時間為 240 ?360min ；
[0010]d) 一次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為1%，擴散時間為300 ?420min ；
[0011]e) 二次擴散:將爐內(nèi)溫度降至840±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.9%，擴散時間為240 ?300min ；
[0012]f) 二次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I?1.2%，保溫時間為 240 ?360min ；
[0013]g)三次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880±101:，爐內(nèi)碳勢在0.8?1%內(nèi)調(diào)節(jié)，擴散時間為 240 ?300min ；
[0014]h)淬火:降低爐內(nèi)溫度，使軸承零部件的溫度維持在840±10°C后進行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ;
[0015]i)清洗:去除軸承零部件表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C ；
[0016]j)回火:進行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165±10°C，時間為40?10min ；
[0017]k)冷卻:將軸承零部件從爐中取出進行空冷。
[0018]作為優(yōu)選，在所述步驟i)清洗后將軸承零部件置于在75±10°C的環(huán)境中干燥。
[0019]作為優(yōu)選,所述步驟a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)的滲碳介質(zhì)為丙燒。
[0020]作為優(yōu)選，所述淬火油為快速光亮淬火油。
[0021]本發(fā)明的有益效果是，這種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝采用重復(fù)強滲和擴散的方法，使軸承零部件在滲碳成品后有效滲碳層的深度達到1.8?2.6mm，表面硬度為60?64HRC，心部硬度為35?45HRC，而且硬度均勻性土 1HRC，硬化層均勻性±0.1mm,顯微組織表面可達2?4級，芯部2?3級，保證軸承的可靠性和使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0023]圖1是本發(fā)明鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝的最優(yōu)實施例的工藝曲線圖。

【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0025]本發(fā)明提供了一種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，將鐵路貨車軸承零部件置于可控氣氛井式滲碳爐中進行滲碳處理，鐵路貨車軸承零部件具體是指鐵路貨車軸承箱的軸承內(nèi)、外套圈，材質(zhì)可以是G20CrNi2MoA，包括以下步驟:
[0026]a) 一次升溫:在15min中將爐內(nèi)的溫度從90°C升至500± 10°C，爐內(nèi)碳勢控制在0.4?0.5%，保溫時間為20± 1min ；
[0027]b) 二次升溫:在1min中將爐內(nèi)溫度升至860±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.8?0.9%，保溫時間為20± 1min ；
[0028]c) 一次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I?1.2%，保溫時間為 240 ?360min ；
[0029]d) 一次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為1%，擴散時間為300 ?420min ；
[0030]e) 二次擴散:將爐內(nèi)溫度降至840±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.9%，擴散時間為240 ?300min ；
[0031]f) 二次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I?1.2%，保溫時間為 240 ?360min ；
[0032]g)三次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880±101:，爐內(nèi)碳勢在0.8?1%內(nèi)調(diào)節(jié)，擴散時間為 240 ?300min ；
[0033]h)淬火:降低爐內(nèi)溫度，使軸承零部件的溫度維持在840±10°C后進行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ;
[0034]i)清洗:去除軸承零部件表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C ；
[0035]j)回火:進行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165±10°C，時間為40?10min ；
[0036]k)冷卻:將軸承零部件從爐中取出進行空冷。
[0037]在步驟i)清洗后將軸承零部件置于在75± 10°C的環(huán)境中干燥；
[0038]步驟a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)的滲碳介質(zhì)為丙烷，淬火油為快速光亮淬火油。
[0039]這種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝采用重復(fù)強滲和擴散的方法，使軸承零部件在滲碳成品后有效滲碳層的深度達到1.8?2.6mm,表面硬度為60?64HRC，心部硬度為35?45HRC，而且硬度均勻性±1HRC，硬化層均勻性±0.1mm，顯微組織表面可達2?4級，芯部2?3級，保證軸承的可靠性和使用壽命。
[0040]為了進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0041]利用可控氣氛井式滲碳爐對材質(zhì)為G20CrNi2MoA的鐵路鐵路貨車軸承箱的軸承內(nèi)、外套圈進行滲碳處理，如圖1所示，步驟為:
[0042]a) 一次升溫:在15min中將爐內(nèi)的溫度從90°C升至500°C，爐內(nèi)碳勢控制在
0.45%，保溫時間為20min ；
[0043]b) 二次升溫:在1min中將爐內(nèi)溫度升至860°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.85%，保溫時間為20min ；
[0044]c) 一次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為1.15%，保溫時間為300min ；
[0045]d) 一次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為1%，擴散時間為360min ；
[0046]e) 二次擴散:將爐內(nèi)溫度降至840°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.9%，擴散時間為270min ；
[0047]f) 二次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為1.15%，保溫時間為300min ；
[0048]g)三次擴散:將爐內(nèi)溫度降至8801:，爐內(nèi)碳勢在0.8?I %內(nèi)調(diào)節(jié)，擴散時間為270min ；
[0049]h)淬火:降低爐內(nèi)溫度，使軸承零部件的溫度維持在840°C后進行油淬，淬火油的溫度控制在70°C ；
[0050]i)清洗:去除軸承零部件表面的油潰，清洗液溫度控制在65°C ；
[0051]i’ )干燥:將軸承零部件置于在75°C的環(huán)境中干燥；
[0052]j)回火:進行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165°C，時間為70min ；
[0053]k)冷卻:將軸承零部件從爐中取出進行空冷。
[0054]對本實施例滲碳處理后的軸承零部件進行性能測定，其中深度達到2.2mm,表面硬度為63.5HRC，心部硬度為41.8HRC，而且硬度均勻性±1HRC，硬化層均勻性±0.1mm，顯微組織表面可達4級，芯部3級。
[0055]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，其特征在于:將所述鐵路貨車軸承零部件置于可控氣氛井式滲碳爐中進行滲碳處理，包括以下步驟:a)一次升溫:在15min中將爐內(nèi)的溫度從90°C升至500± 10°C，爐內(nèi)碳勢控制在0.4?0.5%，保溫時間為20± 1min ； b)二次升溫:在1min中將爐內(nèi)溫度升至860± 10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.8?0.9%，保溫時間為20 ± 1min ； c)一次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I?1.2%，保溫時間為240 ?360min ； d)一次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I %，擴散時間為300?420min ； e)二次擴散:將爐內(nèi)溫度降至840±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為0.9%，擴散時間為240?300min ； f)二次強滲:將爐內(nèi)溫度提高到930±10°C，爐內(nèi)碳勢調(diào)節(jié)為I?1.2%，保溫時間為240 ?360min ； g)三次擴散:將爐內(nèi)溫度降至880±10°C，爐內(nèi)碳勢在0.8?I%內(nèi)調(diào)節(jié)，擴散時間為240 ?300min ； h)淬火:降低爐內(nèi)溫度，使軸承零部件的溫度維持在840±10°C后進行油淬，淬火油的溫度控制在70±5°C ; i)清洗:去除軸承零部件表面的油潰，清洗液溫度控制在65±5°C； j)回火:進行低溫回火，控制爐內(nèi)溫度165±10°C，時間為40?10min ； k)冷卻:將軸承零部件從爐中取出進行空冷。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，其特征在于:在所述步驟i)清洗后將軸承零部件置于在75±10°C的環(huán)境中干燥。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，其特征在于:所述步驟a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)的滲碳介質(zhì)為丙燒。
4.如權(quán)利要求1所述的鐵路貨車軸承零部件的滲碳處理工藝，其特征在于:所述淬火油為快速光亮淬火油。
【文檔編號】C23C8/22GK104404443SQ201410681920
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】趙勝 申請人:張家港保稅區(qū)奇利國際貿(mào)易有限公司