一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺

摘要

本发明公开了一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，其包括如下步骤:真空等温球化退火‑>真空氮化‑>可控气氛淬火‑>回火。本发明的复合热处理工艺能够在汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的表面形成致密的高硬度层，显著提高产品的耐磨性、耐腐蚀性，延长产品的使用寿命。

权利要求

1.一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，其特征在于，其包括如下步骤：先对套圈进行真空等温球化退火，然后对经过真空球化退火后的所述套圈进行真空氮化，再对经过真空氮化后的所述套圈进行可控气氛淬火，最后对经过可控气氛淬火后的所述套圈进行回火；

所述真空氮化的具体工艺过程为：将套圈放入真空氮化炉中，加热至515℃～525℃，通入氨气，控制氮势Kn值为4.0～4.6，保温10～11小时；调整氮势Kn值为0.8～0.9，保温38～

39小时；随炉冷至50℃以下出炉。

2.如权利要求1所述的汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，其特征在于，所述真空等温球化退火的工艺过程为：将套圈放入真空退火炉中，加热至780℃～800℃，保温2～3小时，然后快速冷却至680℃～700℃，保温3～4小时，最后快速冷却至50℃以下出炉。

3.利要求1所述的汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，其特征在于，所述可控气氛淬火的具体工艺过程为：将套圈放入淬火炉中，加热至835～850℃，保温40～60分钟，控制淬火油温为60℃，完成淬火。

4.利要求1所述的汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，其特征在于，所述回火的具体工艺过程为：将套圈放入回火炉中，加热至170～190℃，保温2～4小时后出炉并自然冷却。

5.利要求3汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，

其特征在于：所述淬火炉为型号为FBQ1500的可控气氛箱式多用淬火炉。

说明书

一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及热处理技术领域，尤其是一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺。

背景技术

[0002] 圆柱滚子轴承常被用作汽车变速箱传动轴的轴端支撑，其由保持架、滚子及套圈构成，圆柱滚子轴承用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷，与球轴承相比，其承载载荷大。因此，要求圆柱滚子轴承的套圈具有较高的耐磨性及较高的硬度。

[0003] 目前，汽车变速箱圆柱滚子轴承的套圈一般采用GCr15轴承钢制成，其表面硬度为60～62HRC(HV0.1＝720～740)，该硬度的套圈的耐磨性、耐腐蚀较差，容易出现表面开裂。
因此有必要对加工完成的汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈进行进一步的热处理，以提高其表面强度。

发明内容

[0004] 本发明针对上述问题，提供了一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，该工艺能够显著提高圆柱滚子轴承套圈的表面强度，提高产品的使用寿命，其具体技术方案如下：

[0005] 一种汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺，其特征在于，其包括如下步骤：先对套圈进行真空等温球化退火，然后对经过真空球化退火后的所述套圈进行真空氮化，再对经过真空氮化后的所述套圈进行可控气氛淬火，最后对经过可控气氛淬火后的所述套圈进行回火。

[0006] 进一步的，所述真空等温球化退火的工艺过程为：将套圈放入真空退火炉中，加热至780℃～800℃，保温2～3小时，然后快速冷却至680℃～700℃，保温3～4小时，最后快速冷却至50℃以下出炉。

[0007] 进一步的，所述真空氮化的具体工艺过程为：将套圈放入真空氮化炉中，加热至515℃～525℃，通入氨气，控制氮势Kn值为4.0～4.6，保温10～11小时；调整氮势Kn值为0.8～0.9，保温38～39小时；随炉冷至50℃以下出炉。

[0008] 进一步的，所述可控气氛淬火的具体工艺过程为：将套圈放入淬火炉中，加热至835～850℃，保温40～60分钟，控制淬火油温为60℃，完成淬火。

[0009] 进一步的，所述回火的具体工艺过程为：将套圈放入回火炉中，加热至170～190℃，保温2～4小时后出炉并自然冷却。

[0010] 进一步的，所述淬火炉为型号为FBQ1500的可控气氛箱式多用淬火炉。

[0011] 与现有技术相比，本发明的技术效果在于：其能够在汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的表面形成致密的高硬度层，显著提高产品的耐磨性、耐腐蚀性，延长产品的使用寿命。

具体实施方式

[0012] 在一个具体实施例中，使用本发明的复合热处理工艺对锻造加工完成的材质为GCr15轴承钢的汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈(以下简称“套圈”)进行复合热处理。在实施本发明的复合热处理工艺之前，套圈的维氏硬度(HV0.1)为720～740。

[0013] 本发明的汽车变速箱圆柱滚子轴承套圈的复合热处理工艺包括如下步骤：

[0014] (1)、真空等温球化退火步骤：将套圈放入真空退火炉中，加热至780℃～800℃，保温2～3小时，然后快速冷却至680℃～700℃，保温3～4小时，最后快速冷却至50℃以下出炉。

[0015] 经真空等温球化退火后，套圈表面的维氏硬度(HV0.1)为171～247，球化率≥98％，无网状、半网状及块状碳化物，碳化物颗粒最大约10μm，表面无脱碳，半脱碳层。

[0016] (2)、真空氮化步骤：将经过球化退火后的套圈放入真空氮化炉中，加热至515℃～525℃，通入氨气，控制氮势Kn值为4.0～4.6，保温10～11小时；调整氮势Kn值为0.8～0.9，保温38～39小时；随炉冷至50℃以下出炉。

[0017] 经真空氮化后，套圈的表面形成厚度为0.36～0.5mm的氮化层及厚度为14～16um的白亮层(无氮化物层)。

[0018] (3)、可控气氛淬火步骤：将经过真空氮化后的套圈放入为型号为FBQ1500的可控气氛箱式多用淬火炉中，加热至835～850℃，保温40～60分钟，控制淬火油温为60℃，完成淬火；

[0019] 经淬火后，套圈表面的维氏硬度(HV0.1)达到900以上，碳化物颗粒最大约为10μm，残余奥氏体比例为10～15％。

[0020] (4)、回火步骤：将经过可控气氛淬火后的套圈放入回火炉中，加热至170～190℃，保温2～4小时后出炉并自然冷却。

[0021] 可见，本发明的复合热处理工艺能够在套圈的表面形成高硬度层，显著提高产品的耐磨性、耐腐蚀性，延长产品的使用寿命。

[0022] 上文对本发明进行了足够详细的具有一定特殊性的描述。所属领域内的普通技术人员应该理解，实施例中的描述仅仅是示例性的，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下做出所有改变都应该属于本发明的保护范围。本发明所要求保护的范围是由所述的权利要求书进行限定的，而不是由实施例中的上述描述来限定的。