一种钢球表面强化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钢球表面强化工艺，所述钢球表面强化工艺是将钢球通过萃火、回火热处理后对钢球表面残留的奥氏体通过滚筒在一定速度下进行无规律的撞击，钢球表面残留的奥氏体在撞击的压力作用下，诱发相变为马氏体。该变化增强了钢球表面的硬度，增加表面压应力，为满足表面粗糙度的要求提供条件。因此，提高钢球的加工质量，尤其是提高钢球的动态性能是生产低噪音钢球的最有效途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢球表面强化工艺，特别是一种通过不定向、无 规律撞击形成的钢球表面硬度较高的钢球表面强化工艺。
技术介绍
在普通的钢球处理过程中，硬磨后便直接为初研，钢球表面硬度 不均匀且偏低，在初研过程中收到铸铁盘的挤压和磨削时极易造成表 面磨削不均匀，精度提高困难。
技术实现思路
本专利技术涉及一种通过不定向、无规律撞击形成的钢球表面硬度较 高的钢球表面强化工艺。为了解决以上技术问题，本专利技术的一种钢球表面强化工艺，其创 新点在于所述钢球表面强化工艺步骤如下a、将热处理后的钢球 进行硬磨；b、将硬磨后的钢球通过导向槽流入钢球表面强化机的滚 筒内C、将钢球表面强化机的滚筒进行加速滚动，钢球在滚筒内作无 规律、不定向的多次反复撞击运动，d撞击完毕后，放慢滚筒转速， 通过导球槽导出钢球。所述热处理钢球淬火硬度应控制在HRC64—65. 5之间。 所述热处理钢球回火后硬度在冊C61—63之间。 所述步骤c中的滚筒速度为700 —1000r/min。 所述步骤c中的滚筒转动时间50 — 120min。所述钢球表面强化后的硬度为HRC62.5—65.0。所述步骤d中的滚筒速度为调至11-16r/min。以上工艺的优点在于1、在硬磨和初研两工序之间增加钢球表面 强化工艺，在钢球表面强化工艺过程中钢球经过热处理后，其组织相 变为硬度很高的马氏体，但在钢球的表层仍然存在残余奥氏体，奥氏 体的硬度又低于马氏体，于是在钢球表面就出现了软硬不均的现象， 在精研加工中的研磨量也就不一致，马氏体被切削的速度低于奥氏 体，因此增加了钢球表面产生不规则波纹的因素，给钢球的动态性能 带来影响。钢球的强化实质就是通过钢球的相互撞击，使钢球表层残 余奥氏体在压力作用下，诱发相变为马氏体，形变强化后钢球表层硬 度提高1.2 3.5HRC，改善了钢球表层硬度不均的状况，因此在后续 软磨、硬磨以及精研加工中，球表面各部分都可得到均匀的微量切削， 不但降低了钢球的波纹度，也利于改善钢球精研的几何精度，所以钢 球强化是降低钢球振动值、提高钢球动态性能的重要工艺之一。2、钢球硬磨后，在强化机内，通过强化滚筒旋转将钢球加速，使 钢球在滚桶内产生无规律、不定向的数次反复撞击，利用撞击产生的 能量，使钢球表面发生宏观弹性形变，微观发生塑性形变，提高钢球 表面压应力，实现钢球表面硬度提高的目的。3、钢球表面强化工艺可以提高钢球表面硬度，有利于提高钢球 精研表面质量、降低轴承振动、改善轴承动态性能。通过研究试验， 强化后的钢球寿命可提高1 2倍。经表面硬化处理后，硬度值增加 了，而且硬化层硬度比较平均又无微观裂纹存在，这就增强了钢球表面抗塑性变形和承载能力，从而提高了钢球的疲劳寿命。4、钢球是球轴承的重要零件之一，钢球质量的优劣直接影响轴 承的旋转精度、动态性能和使用寿命，采用表面强化处理工艺，利用 金属材料作硬化层的特性，提高钢球表面硬度，促进残余奥氏体的转 变，增加表面压应力，为满足表面粗糙度的要求提供条件。因此，提 高钢球的加工质量，尤其是提高钢球的动态性能是生产低噪音钢球的 最有效途径。 附图说明图1为本专利技术钢球制作的整个过程的工艺流程框图。 图2为本专利技术钢球表面强化工艺的工艺流程框图。 具体实施例方式如图1所示，钢球制作的整个过程为选取原材料、轻拉、冷墩 压、消除应力、光球、软磨、热处理、硬磨、表面强化、初研、清洗 抛光去油、探伤、精研两次、成品清洗外观、涂油包装。上述步骤中 除了表面强化工艺，其他工艺均为常用工艺，在此故不重复说明。如图2所示，上述表面强化工艺的具体流程为首先，a、将热处 理后的钢球进行硬磨；b、将硬磨后的钢球通过导向槽流入钢球表面 强化加压机的滚筒内；c、将钢球表面强化加压机的滚筒进行加速滚 动，钢球在滚筒内作无规律、不定向的多次反复撞击运动， 一般撞击 时间为50~120，钢球表面硬度达到HRC62.5 65时，停止撞击；撞击 完毕后，放慢滚筒转速，通过导球槽导出钢球，放慢滚筒转速至5 — 10转/分钟，通过导球槽导出钢球，将钢球送入下工艺即可。以下针对钢球强化处理后钢球硬度及硬度均匀性进行对比:钢球强化后硬度及硬度均匀性对比<table>complex table see original document page 7</column></row><table>由对比可见，经强化后的钢球一、 钢球通过强化，其表面硬度提高1 3m c，对硬度的均匀性，在同一个钢球上的三点最大最小测值之差(球内散差)不应超过0. 5HRC，球与球之间测值的最大值(球间散差)不应该超过1HRC。 所述三项指标在钢球表面强化后均得到了有效地控制。二、 钢球通过强化后提高了表面变硬层，增强了钢球表面抗碰撞 和摩擦能力，能降低钢球的振动值，提高了钢球的耐磨性，延长了钢 球的使用寿命，也相应地提高了球轴承的使用寿命，具有良好的社会 效益，也是满足长寿命轴承用户要求的措施之一。权利要求1、一种钢球表面强化工艺，其特征在于所述钢球表面强化工艺步骤如下a、将热处理后的钢球进行硬磨；b、将硬磨后的钢球通过导向槽流入钢球表面强化机的滚筒内；c、将钢球表面强化机的滚筒进行加速滚动，钢球在滚筒内作无规律、不定向的多次反复撞击运动；d、撞击完毕后，放慢滚筒转速，通过导球槽导出钢球。2、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于所述热处理钢球淬火温度850±5°C。3、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于所述热处理钢球淬火硬度为HRC64 65. 5。4、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于所述热处理钢球回火温度170°C_180°C。5、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于所述热处理钢球回火后硬度在服C60. 5—63之间。6、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于所述步骤c中的滚筒速度为700 — 1000r/min。7、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于所述步骤c中的滚筒转动时间50 — 120min。8、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征 在于.*所述钢球表面强化后的硬度为HRC62.5—65.0。9、 根据权利要求1所述的一种钢球表面强化工艺，其特征在于所述步骤d中的滚筒速度为调至11-16r/min。全文摘要本专利技术公开了一种钢球表面强化工艺，所述钢球表面强化工艺是将钢球通过萃火、回火热处理后对钢球表面残留的奥氏体通过滚筒在一定速度下进行无规律的撞击，钢球表面残留的奥氏体在撞击的压力作用下，诱发相变为马氏体。该变化增强了钢球表面的硬度，增加表面压应力，为满足表面粗糙度的要求提供条件。因此，提高钢球的加工质量，尤其是提高钢球的动态性能是生产低噪音钢球的最有效途径。文档编号C21D7/00GK101343681SQ200810124579公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日专利技术者勇 周, 朱建军, 袁建明, 林 马 申请人:江苏力星钢球有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢球表面强化工艺，其特征在于：所述钢球表面强化工艺步骤如下：ａ、将热处理后的钢球进行硬磨；ｂ、将硬磨后的钢球通过导向槽流入钢球表面强化机的滚筒内；ｃ、将钢球表面强化机的滚筒进行加速滚动，钢球在滚筒内作无规律、不定向的多次反复撞击运动；ｄ、撞击完毕后，放慢滚筒转速，通过导球槽导出钢球。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建军，周勇，袁建明，马林，
申请(专利权)人：江苏力星钢球有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]