一種滾珠軸承的制作方法
【專利說明】一種滾珠軸承
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉一種滾珠軸承，屬于軸承技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]滾珠軸承是滾動軸承的一種，將球形合金鋼珠安裝在內(nèi)鋼圈和外鋼圈的中間，以滾動方式來降低動力傳遞過程中的摩擦力和提高機(jī)械動力的傳遞效率。滾珠軸承不能承受較大的重載荷，在輕工業(yè)機(jī)械中較常見?，F(xiàn)有的滾珠軸承在耐磨性能耐腐蝕性能強(qiáng)度上都存在一定缺陷，使用壽命不長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種滾珠軸承，其特征在于:包括:外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾珠和保持器，外環(huán)與內(nèi)環(huán)同軸連接設(shè)置，多個滾珠均勻分布在所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間，所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間固定有限制滾珠移動的保持器，滾珠表面涂覆有氮化硅-氧化鋁涂覆層，
外環(huán)和內(nèi)環(huán)主體材料選用銅合金
銅合金化學(xué)組成為(重量百分比):Mn:12-13 %、N1:9-10 %、Mo:4-5 %，Al:2-3 %、Mg:0.8-0.9 %、Ti 0.7-0.8 %、Zn:0.5-0.6 %、Ca:0.1-0.2 %、Cr:0.07-0.08 %、B:0.05-0.06 %，Nb:0.03-0.04 %、C:0.01-0.02 %，Pr:0.01-0.02 %，余量為 Cu 以及不可避免的雜質(zhì)；
制造所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)包括以下步驟:按照上述銅合金化學(xué)成分配料，先將純銅加入到熔煉爐中，爐溫控制在1300°C，待純銅熔化后，銅熔液溫度升到1320°C加入錳銅中間合金，后將爐溫升高到1340°C加入鎳銅中間合金；后將爐溫升高到1360°C加入鉬銅中間合金；后將爐溫升高到1380°C加入其他合金元素，后爐溫升高到1400°C，加入精煉凈化劑，精煉凈化劑加入量為爐料量的0.9%，攪拌50分鐘，靜置100分鐘，待渣與金屬液分離，扒渣，后加入覆蓋劑，覆蓋劑總加入量為爐料量的0.6%，靜置40分鐘后再次扒渣，之后分別對外環(huán)和內(nèi)環(huán)進(jìn)行澆注；澆注溫度為1300°C ;得到的外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料進(jìn)行熱處理:首先將外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料進(jìn)行加熱升溫至700°C，升溫速率100°C /小時，保溫3小時，之后進(jìn)行淬火處理，淬火介質(zhì)為水，淬火后將外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料從室溫加熱至500°C，升溫速率100°C /小時，保溫4小時，后降溫至350°C，降溫速率60°C /小時，保溫2小時，后再次降溫至250°C，降溫速率700C /小時，保溫5小時，后空冷至室溫，
將內(nèi)環(huán)和外環(huán)坯料升溫至650°C，升溫速率150°C /小時，保溫I小時，之后水冷淬火，再次加熱坯體至500°C保溫3小時，出爐空冷至室溫；坯體放入液氮中深冷處理5分鐘，在空氣中回升到室溫；
深冷處理后對外環(huán)內(nèi)表面進(jìn)行堆焊，堆焊工藝為:200°C預(yù)熱；堆焊時，電流為62A，電壓為12V，堆焊速度為13mm/s，氬氣流量為13L/min，堆焊層厚度為2.5mm ;，堆焊完成后緩慢冷卻;堆焊層組成為:A1 14-15%，Mn 4-5%, Mg 2-3%, Co 0.5-0.6%，C 0.2-0.3%，Si0.1-0.2%，W 0.03-0.04%，余量為 Zn ；
對內(nèi)環(huán)外表面進(jìn)行堆焊，堆焊工藝為:190°C預(yù)熱，堆焊時，電流為56A，電壓為12V，堆焊速度為9mm/s，氬氣流量為9L/min，堆焊層厚度為3mm ;，堆焊完成后緩慢冷卻；堆焊層組成為:Si 12-13%，Cu 4-5%，F(xiàn)e 2-3%, Zn 1-2%, V 0.8-0.9%，Cr 0.4-0.5%，Ni0.05-0.06%，余量為 Sn ；
制造所述滾珠的方法步驟為:
按照滾珠主體材料元素組分進(jìn)行熔煉，后進(jìn)行鑄造，得到坯料，滾珠主體材料由以下元素組成:C 0.2-0.3%，Si 3-4%，Cr 12-13%，Co 2-3%, Mo 1-2%, V 0.7-0.8%，Ti 0.4-0.5%，Zr 0.2-0.3%，W 0.1-0.2%，Ni 0.05-0.06%，Al 0.03-0.04%，Ce 0.01-0.02%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；
將坯料經(jīng)過冷墩成型，銼削，軟磨，熱處理，硬磨，拋光，精研步驟得到滾珠主體，所述熱處理步驟為，將軟磨后滾珠升溫至730°C，升溫速率100°C /小時，保溫4小時，之后水冷淬火，再次加熱滾珠至在500°C保溫3小時，出爐空冷至室溫；
將精研得到的滾珠主體進(jìn)行表面涂覆，涂層組成為:氮化硅30-40份，氧化鋁10-20份，涂層厚度10-20微米，得到最終的滾珠，
所述的一種滾珠軸承，銅合金化學(xué)組成為(重量百分比):Mn:12 %、Ni:9 %、Mo:4 %，Al:2 % > Mg:0.8 % > Ti 0.7 % > Zn:0.5 % > Ca:0.1 % > Cr:0.07 % > B:0.05 %，Nb:0.03%:0.01 %，Pr:0.01 %，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)。
[0005]所述的一種滾珠軸承，銅合金化學(xué)組成為(重量百分比):Mn: 13 %、N1: 10 %、Mo: 5 %，Al: 3 %、Mg: 0.9 %、Ti 0.8 %、Zn: 0.6 %、Ca: 0.2 %、Cr: 0.08 %、B:0.06%，Nb: 0.04 % , C: 0.02%，Pr: 0.02 %，余量為Cu以及不可避免的雜質(zhì)。
[0006]所述的一種滾珠軸承，銅合金化學(xué)組成為(重量百分比):Mn:12.5 %、N1:9.5 %、Mo:4.5 %，Al:2.5 %、Mg:0.85 %、Ti 0.75 %、Zn:0.55 %、Ca:0.15 %、Cr:0.075 %、B:0.055 % , Nb:0.035 %、C:0.015 %，Pr:0.015 %，余量為 Cu 以及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]所述的一種滾珠軸承，滾珠主體材料由以下元素組成:C 0.2%，Si 3%，Cr 12%，Co2%，Mo 1%，V 0.7%，Ti 0.4%，Zr 0.2%，W 0.1%，Ni 0.05%，Al 0.03%，Ce 0.01%，余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]所述的一種滾珠軸承，滾珠主體材料由以下元素組成:C 0.3%，Si 4%，Cr 13%，Co3%，Mo 2%，V 0.8%，Ti 0.5%，Zr 0.3%，W 0.2%，Ni 0.06%，Al 0.04%，Ce 0.02%，余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0009]所述的一種滾珠軸承，滾珠主體材料由以下元素組成:C 0.25%，Si 3.5%，Cr12.5%，Co 2.5%，Mo 1.5%，V 0.75%，Ti 0.45%, Zr 0.25%, W 0.15%，Ni 0.055%，Al 0.035%，Ce 0.015%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0010]所述的一種滾珠軸承，對內(nèi)環(huán)外表面進(jìn)行堆焊，堆焊工藝為:190°C預(yù)熱，堆焊時，電流為56A，電壓為12V，堆焊速度為9mm/s，氬氣流量為9L/min，堆焊層厚度為3mm ;，堆焊完成后緩慢冷卻；堆焊層組成為:Si 12%，Cu 4%，F(xiàn)e 2%，Zn 1%，V 0.8%，Cr 0.4%，Ni0.05%，余量為Sn。
[0011]所述的一種滾珠軸承，對內(nèi)環(huán)外表面進(jìn)行堆焊，堆焊工藝為:190°C預(yù)熱，堆焊時，電流為56A，電壓為12V，堆焊速度為9mm/s，氬氣流量為9L/min，堆焊層厚度為3mm ;，堆焊完成后緩慢冷卻；堆焊層組成為:Si 13%，Cu 5%，F(xiàn)e 3%，Zn 2%，V 0.9%，Cr 0.5%，Ni0.06%，余量為Sn。
[0012]所述的一種滾珠軸承，對內(nèi)環(huán)外表面進(jìn)行堆焊，堆焊工藝為:190°C預(yù)熱，堆焊時，電流為56A，電壓為12V，堆焊速度為9mm/s，氬氣流量為9L/min，堆焊層厚度為3mm ;，堆焊完成后緩慢冷卻;堆焊層組成為:Si 12.5%，Cu 4.5%，F(xiàn)e 2.5%，Zn 1.5%，V 0.85%，Cr0.45%, Ni 0.055%，余量為 Sn。
[0013]一種滾珠軸承的制造方法，其特征在于:包括:外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾珠和保持器，外環(huán)與內(nèi)環(huán)同軸連接設(shè)置，多個滾珠均勻分布在所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間，所述外環(huán)與所述內(nèi)環(huán)之間固定有限制滾珠移動的保持器，滾珠表面涂覆有氮化硅-氧化鋁涂覆層，
外環(huán)和內(nèi)環(huán)主體材料選用銅合金
銅合金化學(xué)組成為(重量百分比):Mn:12-13 %、N1:9-10 %、Mo:4-5 %，Al:2-3 %、Mg:0.8-0.9 %、Ti 0.7-0.8 %、Zn:0.5-0.6 %、Ca:0.1-0.2 %、Cr:0.07-0.08 %、B:0.05-0.06 %，Nb:0.03-0.04 %、C:0.01-0.02 %，Pr:0.01-0.02 %，余量為 Cu 以及不可避免的雜質(zhì)；
制造所述外環(huán)和內(nèi)環(huán)包括以下步驟:按照上述銅合金化學(xué)成分配料，先將純銅加入到熔煉爐中，爐溫控制在1300°C，待純銅熔化后，銅熔液溫度升到1320°C加入錳銅中間合金，后將爐溫升高到1340°C加入鎳銅中間合金；后將爐溫升高到1360°C加入鉬銅中間合金；后將爐溫升高到1380°C加入其他合金元素，后爐溫升高到1400°C，加入精煉凈化劑，精煉凈化劑加入量為爐料量的0.9%，攪拌50分鐘，靜置100分鐘，待渣與金屬液分離，扒渣，后加入覆蓋劑，覆蓋劑總加入量為爐料量的0.6%，靜置40分鐘后再次扒渣，之后分別對外環(huán)和內(nèi)環(huán)進(jìn)行澆注；澆注溫度為1300°C ;得到的外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料進(jìn)行熱處理:首先將外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料進(jìn)行加熱升溫至700°C，升溫速率100°C /小時，保溫3小時，之后進(jìn)行淬火處理，淬火介質(zhì)為水，淬火后將外環(huán)和內(nèi)環(huán)坯料從室溫加熱至500°C，升溫速率100°C /小時，保溫4小時，后降溫至350°C，降溫速率60°C /小時，保溫2小時，后再次降溫至250°C，降溫速率700C /小時，保溫5小時，后空冷至室溫，