一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111795064A(43)申请公布日2020.10.20(21)申请号202010665547.9C21D1/18(2006.01)(22)申请日2020.07.11C21D1/28(2006.01)C21D9/40(2006.01)(71)申请人重庆百花园齿轮传动技术研究所地址401420重庆市綦江区古南街道桥河工业园区科创中心1号楼3楼(72)发明人谭富春(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人尚欣(51)Int.Cl.F16C19/06(2006.01)F16C33/34(2006.01)F16C33/62(2006.01)F16C33/64(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承(57)摘要本发明公开了一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，包括内圈、外圈、保持架及滚动体，内圈位于外圈的内侧，内圈与外圈之间设置有保持架，保持架内设置有滚动体，内圈与外圈之间通过滚动体滚动连接。有益效果：通过采用渗碳轴承钢G20CrNi2MoA作为轴承内圈、外圈的材料，用新型陶瓷材料Si3N4制造轴承的滚动体，节省了材料成本，同时采用特殊的热处理工艺，提高了轴承的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性，进而提高了轴承的整体强度，延长了轴承的使用寿命，不仅能够满足地铁列车齿轮箱超重负荷轴承的性能要求，而且节省了生产成本。CN111795064ACN111795064A权利要求书1/2页1.一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，其特征在于，包括内圈(1)、外圈(2)、保持架(3)及滚动体(4)，所述内圈(1)位于所述外圈(2)的内侧，所述内圈(1)与所述外圈(2)之间设置有所述保持架(3)，所述保持架(3)内设置有所述滚动体(4)，所述内圈(1)与所述外圈(2)之间通过所述滚动体(4)滚动连接；其中，陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承的制备工艺，包括以下步骤：S1：选料，选择或采购化学成分和物理性能均符合技术参数要求的材料；S2：按照技术参数要求加工制造轴承的内圈与外圈；S210：验收抛光后的成品进行，并将成品编号入库；S3：按照技术参数要求加工制造轴承的滚动体；S4：将加工好的成品内圈、外圈及滚动体和采购的保持架组装成轴承；S5：对成品轴承进行防护处理，然后包装入库；其中，步骤S2具体包括以下步骤：S201：备料，根据实际技术参数要求下料；S202：制作锻坯，采用模锻精锻将原料锻造为粗坯件；S203：粗车，根据实际的产品尺寸参数预留加工余量；S204：正火，将粗车后的坯件放入正火炉中，采用等温正火以控制材料金相组织、硬度及坯件硬度的均匀度；S205：精车，根据产品的尺寸参数对坯件精车加工并预留磨削余量；S206：检验，检测精加工后的坯件的尺寸参数；S207：淬火，将坯件放入密封多用炉或真空炉中采用稀土低温渗碳淬火处理，待坯件至室温后进行冷处理，静置至室温后再进行回火处理；S208：将冷却后的坯件进行粗磨，然后精磨直至达到轴承的表面粗糙度要求；S209：对坯件的表面进行抛光处理。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，其特征在于，所述S1中在选料时具体包括以下步骤：S101：选用渗碳轴承钢G20CrNi2MoA作为制造轴承内圈与外圈的材料；S102：选用新型陶瓷Si3N4作为制造滚动体的材料；S103：采购符合技术参数要求的保持架。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，其特征在于，所述S204中在对坯件进行等温正火时，需保持加热温度及保温时间与普通正火相同，保温后坯件冷至550～600℃后，等温保持，使过冷奥氏体在此温度范围内转变完毕，得到较细的珠光体组织，然后空冷，以获得较好的加工性能和力学性能。4.根据权利要求1所述的一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，其特征在于，所述S206中在对坯件进行检测时，具体包括以下步骤：S2061：检测坯件形状及形位尺寸；S2062：将合格的半成品码齐以进行下一工序的加工，不合格的半成品进行报废或返工。5.根据权利要求1所述的一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，其特征在于，所述S207中对坯件进行淬火热处理时，具体包括以下步骤：2CN111795064A权利要求书2/2页S2071：首先将坯件放入密封多用炉或真空炉解热至完全奥氏体化；S2072：然后采用稀土低温渗碳淬火处理；S2073：将坯件淬火冷却至室温后，立即放置在低于室温的环境下停留一定时间进行冷处理；S2074：冷处理后待坯件至室温再放入回火炉中进行回火处理。6.根据权利要求5所述的一种陶瓷与渗碳轴承钢混合材料轴承，其特征在于，所述S2