专利名称：用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法
技术领域：
本发明属于热处理技术领域，尤其是一种用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法。
背景技术：
9Cr18薄壁轴承套圈在热处理过程中由于受热应力和组织应力的作用都会发生尺寸变化和形状变化，特别是淬火后，9Cr18薄壁轴承套圈内外径都会涨大，容易产生椭圆或锥度变形。
一般来讲，淬火马氏体的比容较其它组织都大，淬火后的工件均发生体积涨大。由于工件各部分加热、冷却的不同步而形成温度梯度，产生热应力和组织应力，加之工件在热态下强度降低，应力的叠加往往会超过工件的屈服强度，导致工件发生塑性变形，从而使工件发生畸变或翘曲，这是淬火变形的根本原因。
此外机械力如冷辗、车加工应力、工件间相互挤压、碰撞也是薄壁轴承套圈淬火时产生变形的重要原因。薄壁轴承套圈本身强度低，热处理时更容易变形，轻则变形超差，需整形校正，费力费时；重则因变形造成批次性报废。
9Cr18薄壁轴承主要用在军工轴承上，民品在食品机械装备中有少量使用。对9Cr18薄壁轴承套圈热处理变形有什么规律，如何更好的控制9Cr18薄壁轴承套圈热处理所产生的变形问题，目前还没有太好的方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法，该控制方法有效解决了9Cr18薄壁轴承套圈淬火产生的变形问题，淬火后轴承套圈圆度好，可大大减少轴承套圈磨加工留量，降低磨加工工作量，提高磨加工效率。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案 所述的用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法是先设计一套淬火模具，该淬火模具由上模和下模构成，上模和下模具有对称结构，上模或下模的接触外径D1是9Cr18薄壁轴承套圈内径的100.32％，上模或下模的最大外径＞9Cr18薄壁轴承套圈的外径，上模或下模接触外径D1的壁厚＞9Cr18薄壁轴承套圈的最大壁厚，上模和下模接触外径D1处的有效宽度之和＜9Cr18薄壁轴承套圈的宽度；淬火前先把9Cr18薄壁轴承套圈装入45KW的箱式加热炉中预热，预热温度850℃，预热时间30min，然后将9Cr18薄壁轴承套圈转入50KW的高温箱式加热炉中加热，加热温度1070℃，保温时间5min，最后将9Cr18薄壁轴承套圈取出放在淬火模具的下模上，再盖上淬火模具的上模，将上模、9Cr18薄壁轴承套圈和下模一同固定为一个整体放进淬火油中进行淬火，淬火完毕3min后分离上模和下模，取出9Cr18薄壁轴承套圈即可。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性 1、本发明有效解决了9Cr18薄壁轴承套圈淬火变形，不需要因常规处理变形大所采用的后续整形工序，提高了工效和产品质量。
2、9Cr18薄壁轴承套圈常规处理变形大，为提高成品率，通常采用加大轴承套圈加工留量，本发明有效解决了9Cr18薄壁轴承套圈淬火产生的变形，淬火后薄壁轴承套圈圆度好，可大大减少后续磨削加工留量，降低磨削加工工作量，提高磨削加工效率。
图1是本发明的淬火磨具和轴承套圈配置示意图。
图1中1-上模；2-轴承套圈；3-下模。
具体实施例方式 结合图1，本发明用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法是先设计一套淬火模具，该淬火模具由上模1和下模3构成，上模和下模具有对称结构，上模或下模的接触外径D1是9Cr18薄壁轴承套圈2内径的100.32％，上模或下模的最大外径＞9Cr18薄壁轴承套圈的外径，上模或下模接触外径D1的壁厚＞9Cr18薄壁轴承套圈的最大壁厚，上模和下模接触外径D1处的有效宽度之和＜9Cr18薄壁轴承套圈的宽度。
若9Cr18薄壁轴承套圈的外径是Φ143.67mm，内径是Φ132.8mm，宽度是45mm，则上模或下模的接触外径D1是Φ133.225mm，上模或下模的最大外径＞9Cr18薄壁轴承套圈的外径Φ143.67mm，上模或下模接触外径D1的壁厚＞9Cr18薄壁轴承套圈的最大壁厚5.435mm，上模和下模接触外径D1处的有效宽度之和＝(22+22)mm＜9Cr18薄壁轴承套圈的宽度45mm。
淬火前先把9Cr18薄壁轴承套圈装入45KW的温箱式加热炉中预热，预热温度850℃，预热时间30min，然后将9Cr18薄壁轴承套圈转入50KW的高温箱式加热炉中加热，加热温度1070℃，保温时间5min，最后将9Cr18薄壁轴承套圈取出放在淬火模具的下模上，再盖上淬火模具的上模，将上模、9Cr18薄壁轴承套圈和下模一同固定为一个整体放进淬火油中进行淬火，淬火完毕3min后分离上模和下模，取出9Cr18薄壁轴承套圈即可。
淬火后9Cr18薄壁轴承套圈的变形情况见下表
通过上表可以看出 1.9Cr18薄壁轴承套圈淬火后尺寸涨大，涨大量约是直径的3.25-3.45‰，平均值3.35‰。
2.淬火模具的设计即要考虑9Cr18薄壁轴承套圈淬火后尺寸变化，控制椭圆变形，又要考虑生产过程中卸模操作方便。依据9Cr18薄壁轴承套圈淬火后尺寸变化结果，淬火模具的接触外径D1选用车加工9Cr18薄壁轴承套圈内径的100.32％。
3.通过上表的结果，用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法符合工艺要求。
采用本发明后，9Cr18薄壁轴承套圈淬火的合格率达98％以上，经济效益非常显著。
权利要求
1.一种用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法，其特征在于该控制方法是先设计一套淬火模具，该淬火模具由上模(1)和下模(3)构成，上模(1)和下模(3)具有对称结构，上模(1)或下模(3)的接触外径D1是9Cr18薄壁轴承套圈(2)内径的100.32％，上模(1)或下模(3)的最大外径＞9Cr18薄壁轴承套圈(2)的外径，上模(1)或下模(3)接触外径D1的壁厚＞9Cr18薄壁轴承套圈(2)的最大壁厚，上模(1)和下模(3)接触外径D1处的有效宽度之和＜9Cr18薄壁轴承套圈(2)的宽度；淬火前先把9Cr18薄壁轴承套圈(2)装入45KW的箱式加热炉中预热，预热温度850℃，预热时间30min，然后将9Cr18薄壁轴承套圈(2)转入50KW的高温箱式加热炉中加热，加热温度1070℃，保温时间5min，最后将9Cr18薄壁轴承套圈(2)取出放在淬火模具的下模(3)上，再盖上淬火模具的上模(1)，将上模(1)、9Cr18薄壁轴承套圈(2)和下模(3)一同固定为一个整体放进淬火油中进行淬火，淬火完毕3min后分离上模(1)和下模(3)，取出9Cr18薄壁轴承套圈(2)即可。
全文摘要
一种用于9Cr18薄壁轴承套圈淬火处理时防变形的控制方法是先设计一套上模(1)和下模(3)，上模和下模具有对称结构。淬火前先把9Cr18薄壁轴承套圈(2)装入45KW的箱式加热炉中预热，预热温度850℃，预热时间30min，然后将9Cr18薄壁轴承套圈转入50KW的高温箱式加热炉中加热，加热温度1070℃，保温时间5min，最后将9Cr18薄壁轴承套圈取出放在淬火模具的下模上，再盖上淬火模具的上模，将上模、9Cr18薄壁轴承套圈和下模一同固定为一个整体放进淬火油中进行淬火，淬火完毕3min后分离上模和下模，取出9Cr18薄壁轴承套圈即可。采用本发明淬火的轴承套圈合格率达98％，经济效益显著。
文档编号C21D9/40GK101775480SQ20101011511
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者张增岐, 雷建中, 陆红兵, 扈林庄, 王智勇 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司