一種滾珠軸承的制作方法
【專利說明】一種滾珠軸承
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉一種滾珠軸承，屬于軸承技術領域。
【背景技術】
[0003]滾珠軸承是滾動軸承的一種，將球形合金鋼珠安裝在內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，在輕工業機械中較常見。現有的滾珠軸承在耐磨性能耐腐蝕性能強度上都存在一定缺陷，使用壽命不長。

【發明內容】

[0004]一種滾珠軸承，其特征在于:包括:外環、內環、滾珠和保持器，外環與內環同軸連接設置，多個滾珠均勻分布在所述外環與所述內環之間，所述外環與所述內環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，
外環和內環主體材料選用銅合金
銅合金化學組成為(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；
制造所述外環和內環包括以下步驟:按照上述銅合金化學成分配料，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，之后分別對外環和內環進行澆注；澆注溫度為1300°C ;得到的外環和內環坯料進行熱處理:首先將外環和內環坯料進行加熱升溫至700°C，升溫速率100°C /小時，保溫3小時，之后進行淬火處理，淬火介質為水，淬火后將外環和內環坯料從室溫加熱至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，
將內環和外環坯料升溫至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；
深冷處理后對外環內表面進行堆焊，堆焊工藝為:200°C預熱；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 ；
對內環外表面進行堆焊，堆焊工藝為:190°C預熱，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%，Fe 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行熔煉，后進行鑄造，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；
將坯料經過冷墩成型，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。
[0005]所述的一種滾珠軸承，銅合金化學組成為(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。
[0006]所述的一種滾珠軸承，銅合金化學組成為(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。
[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。
[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。
[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。
[0010]所述的一種滾珠軸承，對內環外表面進行堆焊，堆焊工藝為:190°C預熱，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%，Fe 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，對內環外表面進行堆焊，堆焊工藝為:190°C預熱，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%，Fe 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，對內環外表面進行堆焊，堆焊工藝為:190°C預熱，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%，Fe 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、內環、滾珠和保持器，外環與內環同軸連接設置，多個滾珠均勻分布在所述外環與所述內環之間，所述外環與所述內環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，
外環和內環主體材料選用銅合金
銅合金化學組成為(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；
制造所述外環和內環包括以下步驟:按照上述銅合金化學成分配料，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，之后分別對外環和內環進行澆注；澆注溫度為1300°C ;得到的外環和內環坯料進行熱處理:首先將外環和內環坯料進行加熱升溫至700°C，升溫速率100°C /小時，保溫3小時，之后進行淬火處理，淬火介質為水，淬火后將外環和內環坯料從室溫加熱至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，