一种具有表面（10a，10b，12a，12b）的轴承部件（10），所述表面的至少一部分（18）已经通过感应加热被表面硬化。穿过所述表面（10a，10b，12a，12b）的轴承部件（10）的截面展现出在所述表面（10a，10b，12a，12b）处的硬度H表面和在轴承部件（10）的未被硬化的核心（10c）处的硬度H核心。所述截面的硬度分布展现出第一区域（24）、第三区域（26）和在所述第一区域和第三区域（26）之间的第二区域（25），所述第一区域的硬度基本上等于在所述表面（10a，10b）处的硬度H表面，所述第三区域的硬度基本上等于在轴承部件的未被硬化的核心（10c）处的硬度H核心。在第一区域中的硬度分布具有平均硬度Y1，在第三区域中的硬度分布具有平均硬度Y3，并且在第二区域（25）中的硬度分布具有作为点（F）之间的线所限定的一段硬度分布，其中0＜k＜2。所述第二区域（25）的所述段的硬度以少于每毫米50HRC减少。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种轴承部件和一种用于将这样的轴承部件的表面的至少一部分表面硬化的方法。
技术介绍
为达到用于不同应用的技术要求，许多轴承部件是穿透淬火的或渗碳的。当在使用中时轴承部件也就是可能受到高接触应力或高接触磨损从而要求高硬度。感应淬火是金属部件受到感应加热被加热至铁素体/奥氏体转变温度或更高然后被淬火的热处理。淬火过的金属经过马氏体转变，金属部件的表面的脆性和硬度增加。感应淬火可以用于选择性地硬化轴承部件的区域而不影响作为一个整体的部件的特性。美国专利4949 758公开了用于将细长的(8-32英尺，即244_975cm)，薄壁的(1/8至1/4英寸，即3-6mm)，小内径(IV4至3V4英寸，即32至83mm)的管状构件的内表面硬化的过程。更确切地说，它涉及利用位于内部的电磁感应线圈渐进加热，接着用淬火环组件立即淬火以在管子的内表面上产生马氏体层的过程。这个方法被用来获得具有至少58HRC的硬度的表面和基本上未被硬化的核心，其在硬化过的表面和未被硬化的外层核心之间具有明显的界线。但是，将部件的表面表面硬化时，获得在轴承部件的硬化过的表面和未被硬化的核心之间不表现出明显的界线的硬度分布才是有利的。在硬度中明显的界线导致短的过渡区域，这造成拉伸剩余应力的水平增加，而在硬化过的表面和未被硬化的核心之间的平滑的界线，即其中硬度随着深度稳定地而不是突然地减少的过渡区域，减小或消除在那个区域在材料中的任何应力。当轴承部件在使用中时能够更好地经受住从应用产生的额外的应力。这样的稳定地减少的硬度分布可以通过将轴承部件的表面渗碳获得。渗碳是在分解时释放碳的另一材料的参与下，铁或钢被加热的热处理过程。外表面或外层会比原来的材料具有更高的碳含量。当铁或钢通过淬火被迅速冷却时，在表面上更高的碳含量变硬，而核心部分保持柔软(也就是易延展的)和有韧性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进过的非穿透硬化的轴承部件。这个目的通过这样的轴承部件实现，该轴承部件具有平的或不平的表面，也就是内表面或外表面，它的至少一部分已经通过感应加热被表面硬化。也就是说，所述表面包括通过利用电磁感应线圈的感应硬化、接着通过利用淬火设备淬火而制成的马氏体微观结构。穿过该表面的轴承部件的纵向或横向截面展现出在该表面的硬度Hwe和在轴承部件的未被硬化的核心(也就是在轴承部件的未被硬化的基底金属中)的硬度心。截面的硬度分布(利用维氏硬度检验或例如任何其他适合的方法所测得)展现出第一区域、第三区域和在所述第一区域和第三区域之间的第二区域，所述第一区域的硬度分布基本上等于在所述表面处的硬度Hwe，所述第三区域的硬度分布基本上等于在轴承部件的未被硬化的核心处的硬度He心。在第一区域中的硬度分布具有平均硬度Y1，在第三区域中的硬度分布具有平均硬度Y3。如果在点+和点(其中0〈k〈2并且k是实数) 2 { 4 J2 { 4 )之间在第二区域中的硬度分布上划线，那么沿着所述线所确定的在第二区域中的轴承部件的硬度以少于每毫米50HRC减少。这样的非穿透硬化的轴承部件的表面的至少一部分将展现出增加的表面硬度、增加的耐磨性能和/或增加的疲劳和抗张强度。此外，用来制造这样的轴承部件的感应硬化热处理比渗碳热处理更加节能和有成本效益，并且比起渗碳热处理它具有更短的循环时间以及提供更好的变形控制。另外，表面的至少一部分的特性、例如硬度，微观结构和残余应力，可以为特定的应用按需定制。根据本专利技术的实施方式，k是I。根据本专利技术的实施方式，k是 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8 或1.9。根据本专利技术的实施方式，沿所述线确定的在第二区域中的轴承部件的硬度以少于每晕米30HRC、少于每晕米25HRC、少于每晕米20HRC、少于每晕米15HRC减少。根据本专利技术的另一实施方式，在所述表面的硬度!1_在洛氏硬度表上在55-75HRC之间，优选地在58-63HRC之间。根据本专利技术的又一实施方式，在轴承部件未被硬化的核心的硬度He心在15-30HRC之间。根据本专利技术的另一实施方式，第一区域从所述表面延伸至表面以下最多6mm的深度，优选地，至所述表面以下1_4_的深度，也就是增加了硬度的材料可以延伸至所述表面以下约0.5-6mm的深 度，优选地，在所述表面以下l_2mm。根据本专利技术的一实施方式，轴承部件具有接触表面，其允许所述轴承部件与另一部件之间的相对运动，即第二轴承部件。根据本专利技术的一实施方式，所述接触表面包括至少一个已经被硬化的部分。根据本专利技术的一实施方式，所述至少一个部分基本上对应于所述接触表面。根据本专利技术的一实施方式，所述接触表面可以构成引导凸缘或类似物的至少一部分或者滚道或者滑动表面。根据本专利技术的一实施方式，所述轴承部件可以是内环。根据本专利技术的另一实施方式，所述轴承部件可以是外环。根据本专利技术的一实施方式，所述轴承部件中可以是滚动元件，例如滚柱或滚珠。根据本专利技术的又一实施方式，所述滚柱可以是球形的，圆柱形的，锥形的，圆锥形的或环形的。所述轴承部件可以例如被用在汽车、航空、采矿、风、航海、金属生产或其它的要求高耐磨性能和/或增加的疲劳和抗张强度的机械应用中。轴承部件例如可以是滚柱，滑动轴承，衬套，轴颈轴承，套筒轴承，回转轴承或者诸如滚珠轴承或滚柱轴承的滚动元件轴承的至少一部分。根据本专利技术的又一实施方式，滚动轴承可以是圆柱形滚子轴承，球形滚子轴承，环形滚子轴承，锥形滚子轴承，圆锥形滚子轴承或滚针轴承中的任何一个。根据本专利技术的另一实施方式，轴承部件包括碳或具有0.40至1.10%的当量碳含量的合金钢，或轴承部件由碳或具有0.40至1.10%的当量碳含量的合金钢组成,优选地高碳铬钢。例如，轴承部件包括50CrMo4钢，100Cr6钢或SAE1070，或者轴承部件由50CrMo4钢，100Cr6 钢或 SAE1070 组成。本专利技术也涉及一种用于将轴承部件的表面的至少一部分表面硬化的方法，该方法包括以下步骤:通过感应加热利用电磁感应线圈将表面的至少一部分加热至铁素体/奥氏体转变温度或更高，将内表面的所述至少一部分维持在那个温度以容许所述表面以下充分的热量传递导致至少一部分的充分奥氏体化，以及将所述表面的所述至少一部分立即淬火以获得穿过所述表面的轴承部件的截面，所述截面展现出在所述表面处的硬度Hwe以及在轴承部件的未被硬化的核心(也就是在轴承部件的未被硬化的基底金属中)处的的硬度心。截面的硬度分布(例如利用维氏硬度检验所测得)展现出第一区域、第三区域和在所述第一和第三区域之间的第二区域，所述第一区域的硬度基本上等于在所述表面的硬度H B，所述第三区域的硬度基本上等于在轴承部件的未被硬化的核心的硬度He心。在第一区域中的硬度分布具有平均硬度Y1,在第三区域中的硬度分布具有平均硬度Y3。如果在点 &和点其中0〈k〈2并且k是实数)之间在第二区域中 的硬度分布上划线，那么沿该线所确定的在第二区域中的轴承部件的硬度以少于每毫米50HRC减少。在传统的感应淬火中，其中轴承部件被快速加热和/或热量被容许传递到部件各处，不稳定、不均一的奥氏体形成。在根据本专利技术的方法中，热量被容许传递到轴承部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.02 SE 1000717-71.一种具有表面(10a，IOb)的轴承部件(10)，其特征在于所述表面(10a，10b)的至少一部分(18)已经通过感应加热被表面硬化，其中穿过所述表面(10a，IOb)的轴承部件(10)的截面展现出在所述表面(10a，10b)处的硬度Hmj和在轴承部件(10)的未被硬化的核心(IOc)处的硬度H核心，其中所述截面的硬度分布展现出第一区域(24)、第三区域(26)和在所述第一区域和第三区域(26)之间的第二区域(25)，所述第一区域的硬度基本上等于在所述表面(10a, IOb)处的硬度H#b，所述第三区域的硬度基本上等于在轴承部件的未被硬化的核心(IOc)处的硬度，其中在第一区域中的硬度分布具有平均硬度Y1，在第三区域 中的硬度分布具有平均硬度γ3，并且如果在点\k和点灸之2.根据权利要求1所述的轴承部件(10)，其特征在于沿所述线确定的在所述第二区域(25)中的轴承部件(10)的硬度以少于每毫米30HRC、少于每毫米25HRC、少于每毫米20HRC、或少于每毫米15HRC减少。3.根据权利要求1或2所述的轴承部件(10)，其特征在于在所述表面(10a，10b，12a，12b)的硬度Hwb在55-75HRC之间，优选地在58-63HRC之间。4.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承部件(10)，其特征在于在轴承部件(10)的未被硬化的核心(10)处的硬度心在15-30HRC之间。5.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承部件(10)，其特征在于所述第一区域(24)从表面(10a, 10b, 12a, 12b)延伸至所述表面(10a, 10b, 12a, 12b)以下最多6mm的深度，优选地延伸至所述表面(10a, 10b, 12a, 12b)以下l_4mm的深度。6.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承部件(10)，其特征在于它是内环、外环或滚动元件中的任何一个。7.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承部件(10)，其特征在于它构成滚动元件轴承，滚子轴承，滑动轴承，衬套，轴颈轴承或套筒轴承的至少一部分。8.一种用于将轴承部件(10)的表面(10a，10b，12a，12b)的至少一部分(18)表面硬化(10a, 10b, 12a，12b)的方法，其特征在于它包括以下步骤:通过感应加热利用电磁感应线圈(14)将表面(10a, 10b, 12a，12b)的所述至少一部分(18)加热至铁素体/奥氏体转变温度或更高，将所述表面的至少一部分(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：M伯特舍恩，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：
国别省市：
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