專利名稱：一種沖壓型高碳鉻軸承套圈及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種軸承套圈及其生產工藝，更具體說，它涉及一種沖壓型高碳鉻軸 承套圈及其生產工藝。
背景技術：
軸承作為一種常用的基礎元件，廣泛用于工業、農業、國防、汽車和家用電器等 眾多領域，而軸承的內、外套圈是軸承中最重要的組成部件，他們的平均重量約占軸承的 70%，成本約占50%。另外，軸承套圈的加工是一道重要工序，目前，我國軸承套圈的毛坯制 造種類有鍛件、溫擠件、冷擠件、棒料和管料，采用的原材料主要以棒料、管料為主，無論哪 種方法都要多刀車削，工作量大，產品加工精度受人為因素影響較大，并且套圈中心對稱性 不高，成材率和成品率都不高。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種能實現在室溫下沖壓制造高碳 鉻軸承套圈，提高成材率、成品率及軸承套圈的精度，降低生產成本的沖壓型高碳鉻軸承套 圈及其生產工藝。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。這種沖壓型高碳鉻軸承套圈，包括化 學成分質量百分比為c :0. 95% 1. 05% ；Mn :0. 25% 0. 45% ；Si :0. 15% 0. 35% ；Cr 1. 40% 1. 65% ；S 彡 0. 025% ；P 彡 0. 025% ；Ni 彡 0. 25% ；Cu 彡 0. 25% ；余量為 Fe。作為優選還包括化學成分質量百分比為Als 0. 015% 0. 040%。作為優選由化學成分質量百分比為C :0. 95% 1.00% ；Si :0. 15% 0.25% ； Mn 0. 25 % 0. 40 % ；Cr 1. 40 % 1. 55 % ；Als 0. 020 % 0. 035 % ;S ^ 0. 010 % ； P 彡 0. 015% ；Cu 彡 0. 25% ；Ni 彡 0. 25% ；余量為 Fe 組成。—種沖壓型高碳鉻軸承套圈的生產工藝，包括退火及冷軋控制、套圈沖壓成形和 表面硬化，采用兩相區退火工藝對熱軋鋼板帶進行球化退火，即先升溫到780°C，進入奧氏 體、珠光體兩相區，保溫2小時 4小時，再隨爐降溫到700°C，不低于15小時保溫。作為優選退火次數和軋制道次為2 3次，壓下量不低于40%，球化組織均勻級 別在2 4級。作為優選退火過程中通過調整保護性氣氛的濃度來控制鋼板帶表面的脫碳，脫 碳量為0. 2mm 0. 3mm。作為優選冷軋抗拉強度550N/mm2 700N/mm2，伸長率彡30%。采作為優選用表面滲碳或氮的方法對沖壓成形后的軸承套圈進行表面硬化。本發明的有益效果是本發明通過鋼中酸溶鋁含量和夾雜物形態的控制，生產出 了能滿足沖壓性能的高碳鉻軸承鋼熱軋板帶；再對板帶進行多道次的退火及冷軋，生產出 了球化組織均勻、韌性較高的冷軋板帶；套圈沖壓成型后再對其表面進行硬化處理。此生產 工藝節約材料，生產效率較高，經濟價值顯著。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步描述。雖然本發明將結合較佳實施例進行描 述，但應知道，并不表示本發明限制在所述實施例中。相反，本發明將涵蓋可包含在有附后 權利要求書限定的本發明的范圍內的替換物、改進型和等同物。這里介紹的沖壓型高碳鉻軸承套圈及其生產工藝一般用于軸承套圈及其生產工 藝，然而應知道，本發明也可用于其它零件的生產工藝。本發明的沖壓型高碳鉻軸承套圈的生產工藝步驟如下原材料設計并生產一原材料軟化退火一消除表面氧化鐵皮一多道次退火和冷軋 —表面精整一沖壓成形一套圈表面硬化一成品本發明的技術關鍵點是如何制備出能滿足沖壓成型性能的材料問題，本發明通過 成分設計和指導生產得到了熱軋板帶，并采用自主設計的退火和冷軋工藝對原材料進行處 理以提高其韌性，生產出了具有良好韌性的冷軋板帶，又自主設計了沖壓機和沖壓用模具， 從而實現了沖壓型軸承套圈的生產。本發明的熔煉化學成分(質量百分數％)為C :0.95% 1.05% ；Mn :0.25% 0. 45 % ；Si 0. 15 % 0. 35 % ；Cr 1. 40 % 1. 65 % ;S 彡 0. 025 % ;P ^ 0. 025 % ；Ni 彡 0. 25% ；Cu 彡 0. 25% ；Als :0. 015% 0. 040%，余量為 Fe。本發明的生產工藝包括熱軋鋼板帶成分的設計及生產、板帶鋼的退火、冷軋壓下 量的控制，鋼板帶表面少量脫碳工藝、套圈沖壓成形和套圈表面硬化。具體工藝控制如下1.熱軋鋼板帶成分的設計及生產通過控制鋼中Als含量在0. 015% 0. 040%，及夾雜物形貌的縮小，從原材料角 度設計了沖壓用熱軋鋼板帶，為后面的沖壓性能提高打下了堅實的基礎。2.板帶鋼的退火采用兩相區退火工藝對熱軋鋼板帶進行球化退火，即先升溫到奧氏體、珠光體兩 相區，保溫一定時間，再隨爐降溫到700°C左右，長時間保溫，并且根據冷軋道次確定退火次 數，退火后球化組織3級左右。3.冷軋壓下量的控制根據不同規格的產品，確定不同的冷軋次數，一般在三次左右，總壓下量不低于 40%，保證了板帶的性能指標。4.鋼板帶表面少量脫碳工藝在沖壓軸承套圈時，鋼板帶的外表面受的應力大，為了不使套圈從外表面開裂，本 發明采用了獨特的對板帶鋼表面進行少量脫碳的工藝，一般在0. 2mm左右，即在一道退火 工藝時調整保護性氣氛的濃度來控制脫碳量。5.套圈沖壓成形自主設計了沖壓套圈機，采用特定材料做出了沖壓用模具，保證了沖壓型套圈的質量。6.套圈表面硬化采用表面滲C/N的方法對成型的套圈進行表面硬化，提高了軸承套圈的耐磨性。
表1為本發明三批次鋼種的化學成分實例。表1 沖壓型高碳鉻軸承套圈用鋼化學成分(質量百分數，％ )
權利要求
1.一種沖壓型高碳鉻軸承套圈，其特征在于包括化學成分質量百分比為C:0.95 % 1. 05 % ；Mn :0. 25 % 0. 45 % ；Si :0. 15 % 0. 35 % ；Cr 1. 40 % 1. 65 % ;S 彡 0. 025% ；P 彡 0. 025% ；Ni 彡 0. 25% ；Cu 彡 0. 25% ；余量為 Fe。
2.根據權利要求1所述的沖壓型高碳鉻軸承套圈，其特征在于還包括化學成分質量 百分比為 Als 0. 015% 0. 040% ο
3.根據權利要求1或2所述的沖壓型高碳鉻軸承套圈，其特征在于由化學成分質量 百分比為C :0. 95% 1. 00% ；Si 0. 15% 0. 25% ；Mn :0. 25% 0. 40% ；Cr :1. 40% 1.55% ；Als 0. 020% 0. 035% ；S 彡 0. 010% ；P 彡 0. 015% ；Cu 彡 0. 25% ；Ni 彡 0. 25% ； 余量為!^e組成。
4.一種生產如權利要求1所述沖壓型高碳鉻軸承套圈的工藝，包括退火及冷軋控制、 套圈沖壓成形和表面硬化，其特征在于采用兩相區退火工藝對熱軋鋼板帶進行球化退火， 即先升溫到780°C，進入奧氏體、珠光體兩相區，保溫2小時 4小時，再隨爐降溫到700°C， 不低于15小時保溫。
5.根據權利要求4所述的沖壓型高碳鉻軸承套圈的生產工藝，其特征在于退火次數 和軋制道次為2 3次，壓下量不低于40%，球化組織均勻級別在2 4級。
6.根據權利要求4所述的沖壓型高碳鉻軸承套圈的生產工藝，其特征在于退火過程 中通過調整保護性氣氛的濃度來控制鋼板帶表面的脫碳，脫碳量為0. 2mm 0. 3mm。
7.根據權利要求4所述的沖壓型高碳鉻軸承套圈的生產工藝，其特征在于冷軋抗拉 強度550N/mm2 700N/mm2，伸長率彡30%。
8.根據權利要求4所述的沖壓型高碳鉻軸承套圈的生產工藝，其特征在于采用表面 滲碳或氮的方法對沖壓成形后的軸承套圈進行表面硬化。
全文摘要
本發明公開了一種沖壓型高碳鉻軸承套圈及其生產工藝，包括化學成分質量百分比為C0.95％～1.05％；Mn0.25％～0.45％；Si0.15％～0.35％；Cr1.40％～1.65％；S≤0.025％；P≤0.025％；Ni≤0.25％；Cu≤0.25％；余量為Fe。生產工藝包括退火及冷軋控制、套圈沖壓成形和表面硬化，其特征在于采用兩相區退火工藝對熱軋鋼板帶進行球化退火，即先升溫到780℃，進入奧氏體、珠光體兩相區，保溫2小時～4小時，再隨爐降溫到700℃，不低于15小時保溫。本發明的有益效果是生產出了能滿足沖壓性能的高碳鉻軸承鋼熱軋板帶，且球化組織均勻、韌性較高；此生產工藝節約材料，生產效率較高，經濟價值顯著。
文檔編號C21D8/00GK102086493SQ20101058182
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者葉健松, 朱施利, 王金民, 胡文豪 申請人:東陽市中洲鋼帶有限公司