專利名稱：耐高溫的滾軸軸承的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種滾軸軸承的制作方法，特別涉及到一種在特殊工作環境下工作，即高溫環境下工作的滾軸軸承。
背景技術：
隨著國內各行來的發展需要，特別是大型化工廠的輔助鍋爐一旋轉火咀軸承，塑料擠壓機套軸承，熱熔風機，熱定型烘室高溫染色缸等的耐高溫軸承有待有開發，盡管現有技術中也存一些耐高溫軸承，但從制造上和加工工藝上來說，其成本過高；工藝復雜。現有技術的耐高溫技術，從其制作工藝上可分為，普通結構耐高溫軸承和特殊結構的耐高溫軸承，耐高溫軸承，首先要耐得住高溫，從是否耐得住高溫上來看，一般的制作工藝是直接選擇耐高溫材料、耐高溫油脂，然后將其直接裝配，加工成耐高溫普通軸承，另一種方式，就是通過特殊的結構，由外部進行降溫的方式，通過改變軸承的結構，或是增加相應的輔助設備從而達到對整個軸承進行降溫的目的，這種軸承從其材質要求上來說，不高，一般的軸承鋼就能應付，但是由于他的結構比較特別；往往加工和安裝，包括工作環境有了更高的要求，例如工作空間，加工空間等要求。本專利所要討論的普通結構的耐高溫軸承，由于普通結構的耐高溫軸承對材質的要求過高，因此造成了生產了采購成本高，采購量少，也正是因此，造成了，生產成本高。一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼，即含碳量1%左右，加入1.5%左右的鉻，并含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性，又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。在現有技術中，對于這種普通的軸承鋼，通常回火溫度控制在150 - 200度，當回火溫度超過200度時，會增加其脆性，從而影響鋼的硬度，我們知道，上述所說的工作環境，當特殊情況下，他們的環境溫度已經超過了 200度，這樣便造成了普通重新回火，從而改變他們的組織；造成結構的不穩定。怎么樣才能實現，用普通的軸承鋼，回火溫度達到350攝氏溫度，既不影響硬度，也不影響韌性，同時仍然適合高溫環境的軸承使用呢。
發明內容
本發明的目的是，提供一種用普通過的軸承鋼加工成耐高溫的普通結構型軸承。為完成上述發明目的，本發明是這樣實現的:一種耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:包括以下步驟，(I)選擇普通的軸承鋼；(2)將普通的軸承鋼加工成內圈和外圈；(3)夕卜圈和內圈進行煅還，夕卜圈和內圈的檢測；(4)車削加工；(5)熱處理；(6)磨削加工；(7)外購選滾動體，選配；(8)外購配件鉚合；(9)外購密封件，填充油脂安裝蓋體；(10)包裝入庫；
所述的第(5)步熱理過程是將經過煅坯的內圈和外圈進行高溫回火工藝；將高于環境工作溫度100攝氏度的情況下進行回火；當回火溫度以正弦波的形式，在100度到最高溫之間振蕩轉變，在I小時 內循環三次以上，在第二個小時內，做正弦波二次，之后在維持最高溫至少20分鐘。要想實現上述方案，要通過程序進行控制，事先設定適于需要的溫度曲線，經過計算機對于溫度進精確控制，以達到三個小時內的回火完成。回火引起的結構變化和性能改變取決于鋼重新加熱的溫度。溫度越高，效果越大，所以溫度的選擇通常取決于犧牲硬度和強度換取塑性和韌性的程度。重新加熱到ioo°c以下，對淬火普碳鋼影響不大，在100°C到200°C之間結構會發生某些變化，在200°C以上結構和性能顯著變化。在緊靠著Al溫度(對于本專利來說，普通的軸承鋼的臨界點基本為IO(TC)以下的長時間加熱會產生與球化退火過程類似的球化結構。在工業上，通常要避免在250°C到425°C范圍內回火，因為這個范圍內回火的鋼經常會產生無法解釋的脆性或塑性喪失現象。一些合金鋼在425°C到600°C范圍內，也會產生“回火脆性”，特別是從(或通過)這個溫度范圍緩慢冷卻時出現。對于普通的軸承當然也不例外，那么如何做到讓普通的軸承鋼突破250°C這樣一個關口，只有突破這個關口進行回火，以后在軸承的使用過程中，如環境溫度為200°C，或是更高，才不會出現軸承被二次回火的現象，一般的回火技術是不行，直接回火，過二百度，就產生回火脆性，用一般的磁脈沖回火，由于溫度低，其內部結構最終幾乎沒有發生什么樣的大的變化，最終，我們一次意外的發現，采用了正弦波的加熱方式，在有限的時間內，增加至一定溫度，然后快速回到低溫區，如此反復，讓內部的組織，臨進回火脆性時，溫度開始回落；這樣反復的多次，讓鋼內的內部組織充分穩；最終在沒有發生回火脆性的同時，達到了耐高溫的目的，也就是說，我們沒有以犧牲硬度為代價，換回軸承的耐高溫性。對上述技術方案作進一步的限定，所述的回火爐內的起始溫度為100攝氏度，第一個小時內是由100°c加熱到最高溫度所用時間為10分鐘，在最高溫度保持5 — 8分鐘，由最高溫度，降到最低設定溫度所用時間為10分鐘；在第一個小時的每循環相互間隔5 - 10分鐘。在第一個小時內，這時鋼的內部結構最為活躍，所以，超始溫度相對較低，變化周期維持短；這也是通過長達幾年的，不斷研究總結出來的經驗，在第一個小時內，如果溫度和時間控制不好，將會造成“局部的回火脆性”，經過長期的監控實驗，我們得出了上述數據，并根據鋼的自身特性作出微調，以·此來滿足回火的第一個周期的穩定；之后，在回火的第二個小時，要求爐內的起始溫度為200攝氏度，由200攝氏度加熱到最高溫度所用時間為10分鐘，在最高溫度保持10 - 20分鐘，由最高溫度，降到100°C所用時間為5分鐘。在第二周期回火，我們還發現，如果，在由高溫降到低通過自然冷卻，將會破壞鋼內部的韌性結構；只能通過快速降溫；但不能停火的方式來處，再經過高溫的維持，其內部結構最終適應于高溫，不會再發生變化，最后經自然冷卻，進入下一步的工序。對上述技術方案作進一步的限定，所述的最高溫度為350攝氏度。每個正弦波做完后留有一定時間進入下一個正弦波加溫。從目前我廠的需要和實驗數據來看，最高溫度定于350攝氏度已經比較合適了，在背景技術里介紹的幾種工作環境，其溫度只不過達到250。對于一部分內部適應溫度相對比較低，如僅在150度左右最普通的軸承，在回火時每個正弦之間要相應的留出一定的穩定時間，防止溫度變化過快，而造成不利的影響。對上述技術方案作進一步的限定，在第(9)步中填充的油脂安重量組分，混入千分之I至千分5的石灰粉。對于高溫工作狀態下，目前市場上采購的低價位的密封圈，在高溫情況下，會發出一定的毒氣，在油脂內加入適量的石灰粉，在高溫下，他們相之間的氣體會相互反應產生水；當然在真正工中是沒有任何察覺，因為溫度很高，水會自然被蒸發。對上述技術方案作進一步的限定，在第(9)步中填充的油脂安重量組分，混入1%至5%的石墨粉。在高溫下工作，油脂比較容易被消耗，或是失去潤滑作用，我們在其中加入石墨粉可以延緩消耗的發生，從而增加軸承的壽命。
圖1為具體實施I加溫正弦波圖。圖2為具體實施2的加溫正弦波圖。圖3為具體實施3的加溫正弦波圖。
具體實施例方式為了幫助本技術領域了解本專利的特點，下面來結合附圖以及具體的實例來說明本專利的技術方案。具體實施例1
我們采用上述技術制作一個大型高溫染色缸所用的軸承，這種軸承的工作溫度一般在150度左右，在這種情況我們安上述進加工，
(1)選擇普通的軸承鋼；
(2)將普通的軸承鋼加工成內圈和外圈；
(3)外圈和內圈進行煅還，夕卜圈和內圈的檢測；` (4)車削加工；
(5)熱處理；
回火爐內的起始溫度為100攝氏度，第一個小時內是由100°C加熱到180°C所用時間為10分鐘，在180°C保持5 - 8分鐘，由最高溫度，降到最低溫度50°C所用時間為10分鐘；以100°C為中心線，按上述正弦溫度振蕩，在第一個小時內的每循環相互間隔10分鐘。在回火的第二個小時，要求爐內的起始溫度為180°C，由180°C加熱到250°C所用時間為10分鐘，在250°C保持10 - 20分鐘，由最高溫度，降到100°C所用時間為5分鐘。最后在250°C維持20分鐘，待自然冷卻。(6)磨削加工；
(7)外購選滾動體，選配；
(8)外購配件鉚合；
(9)外購密封件，填充油脂安裝蓋體；
(10)包裝入庫。上述制作出來軸承，是用最為普通的軸承鋼制成，這種軸承鋼在安正常工序進回火熱處理，則會產生回火脆性現象，造成軸承的鋼性流失，從而無法使用，可是由于，環境工作溫度的限制，如果不進行高溫回火，那么在工作中也就相當于回火，所以不能采用正常的回火方式。上述回火方式則巧妙的處理了直接高溫回火的所產生的回火脆性現象，在保證了軸承通過高于環境工作溫度100°c進行回火的情況，同時不損失其鋼性，如圖1。具體實施例2我們在上述技術基礎上作進一步的改進，制作完成一個輔助鍋爐旋轉火咀軸承，這種軸承的工作溫度一般在250度左右，在這種情況我們安上述進加工。從第一步到第四步相同，在第五步中，發生了細微的變化；回火爐內的起始溫度為100攝氏度，第一個小時內是由100°C加熱到350°C所用時間為10分鐘，在350°C保持5 —8分鐘，由最高溫度，降到設定最低溫度50°C所用時間為10分鐘。在回火的第二個小時，要求爐內的起始溫度為200°C，由200°C加熱到350°C所用時間為10分鐘，在350°C保持10 - 20分鐘，由最高溫度，降到100°C所用時間為5分鐘。最后在350°C維持一個小時，待自然冷卻。在第9步中外購密封件，填充油脂安裝蓋體；在所述的油脂中加入1%。一 5%。的石灰粉，1% - 5%的石墨粉。其他步驟不變。本實施例制作的耐高溫度達250°C以上，正是由工作環境已經在正常軸承鋼的回火脆性區間內，因此，為了保證的他的鋼性和耐高溫性，我們采用了正弦波加熱方式；這種當中還不同于上一技術方案，由于其溫度過，因此，在第一小時周期內，要求變化要快；讓其達到初步的穩定，從而在第二小時周期內進行更高溫度的回火，為了最終萬無一失的適應于250°C高溫環境，在最后還維持了一個小時的高溫狀態，這樣可以保證最終的產品決對適應于250°C高溫環境；同時還改進了第九步，由于高溫下，密封件和油脂也會發生變化，密封件會產生毒氣；油脂的壽命會相應的下降，所以，我們在油脂加入了石灰粉和石墨粉，如圖2。具體實施例3
我們在上述技術基礎上作進一步的改進，制作完成一個塑料擠壓機套軸承，這種軸承除了工作溫度高外，同時還要具有一定的壓力。其步驟基本與例 2 —至，只是在每做完一個正弦波后留有一定時間進入下一個正弦波加溫。這里無論是在第一個時，還是在第二個小時內，均需要這樣做，如圖3。
權利要求
1.一種耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:包括以下步驟，(I)選擇普通的軸承鋼；(2)將普通的軸承鋼加工成內圈和外圈；(3)外圈和內圈進行煅坯，外圈和內圈的檢測；(4)車削加工；(5)熱處理；(6)磨削加工；(7)外購選滾動體，選配；(8)外購配件鉚合；(9)外購密封件，填充油脂安裝蓋體；(10)包裝入庫； 所述的第(5)步熱理過程是將經過煅坯的內圈和外圈進行高溫回火工藝；將高于環境工作溫度100攝氏度的情況下進行回火；當回火溫度以正弦波的形式，在100度到最高溫之間振蕩轉變，在I小時內循環三次以上，在第二個小時內，做正弦波二次，之后在維持最高溫至少20分鐘。
2.根據權利要求1所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:所述的回火爐內的起始溫度為100攝氏度，第一個小時內是由100°C加熱到最高溫度所用時間為10分鐘，在最高溫度保持5 - 8分鐘，由最高溫度，降到最低設定溫度所用時間為10分鐘；在第一個小時的每循環相互間隔5 — 10分鐘。
3.根據權利要求2所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:在回火的第二個小時，要求爐內的起始溫度為200攝氏度，由200攝氏度加熱到最高溫度所用時間為10分鐘，在最高溫度保持10 - 20分鐘，由最高溫度，降到100°C所用時間為5分鐘。
4.根據權利要求1或2或3所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:所述的最高溫度為350攝氏度。
5.根據權利要求1所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:所述的最高溫度為350攝氏度；在第二個小時，回火爐內的起始溫度為200攝氏度，由200攝氏度加熱到350所用時間為10分鐘，在最高溫度保持10 - 20分鐘，由最高溫度，降到100°C所用時間為10分鐘或5分鐘。
6.根據權 利要求1或2或3或5所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:每個正弦波做完后留有一定時間進入下一個正弦波加溫。
7.根據權利要求1或2或3或5所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:在第(9)步中填充的油脂安重量組分，混入千分之I至千分5的石灰粉。
8.根據權利要求4所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:在第(9)步中填充的油脂安重量組分，混入千分之I至千分5的石灰粉。
9.根據權利要求3所述的耐高溫滾軸軸承的制作加工工藝，其特征在于:在第(9)步中填充的油脂安重量組分，混入千分之I至千分5的石墨粉。
全文摘要
本發明涉及一種滾軸軸承的制作方法，特別涉及一種在特殊工作環境下工作，即高溫環境下工作的滾軸軸承。本發明所要討論的普通結構的耐高溫軸承，由于普通結構的耐高溫軸承對材質的要求過高，因此造成了生產了采購成本高，采購量少，也正是因此，造成了，生產成本高。一般軸承用鋼主要是高碳鉻軸承鋼，即含碳量1%左右，加入1.5%左右的鉻，并含有少量的錳、硅元素的過共析鋼。鉻可以改善熱處理性能、提高淬透性、組織均勻性、回火穩定性，又可以提高鋼的防銹性能和磨削性能。本發明的目的是提供一種用普通的軸承鋼加工成耐高溫的普通結構型軸承。
文檔編號C21D1/18GK103243212SQ20131018097
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優先權日2013年5月16日
發明者陳寶國, 朱曉宏 申請人:江蘇萬達特種軸承有限公司