零件名稱：馬氏體不銹鋼軸承套圈，見圖8-20.

材質(zhì)：9Cr18Mo不銹鋼

熱處理要求：淬火回火硬度為58~62HRC.

1. 零件常見的失效形式及應(yīng)具備的性能

 該軸承用在海水介質(zhì)中，磨損及腐蝕是影響其正常工作的因素，所以，對該零件的要求不僅要具有一般軸承零件的高硬度、高尺寸穩(wěn)定性，還應(yīng)有較好的耐海水腐蝕性能。

2. 材料選用原則及熱處理方法選擇

 為了滿足耐腐蝕性的要求、應(yīng)選擇不銹鋼，為滿足硬度和耐磨性的要求，應(yīng)選擇可熱處理硬化的馬氏體類不銹鋼，所以，選擇高碳、高鉻的馬氏體不銹鋼9Cr18Mo是合適的。熱處理除考慮保證高硬度的淬火、低溫回火外，還應(yīng)考慮尺寸和組織穩(wěn)定性問題，所以，采取冷處理和穩(wěn)定尺寸回火等多種工序。

3. 零件主要加工工序

 鍛造－球化退火（A)-機(jī)械加工－淬火（B)-冷處理（C)-回火（D)-磨加工－穩(wěn)定尺寸回火（E)-清理－檢查。

4. 熱處理工藝分析及注意問題

  a. 球化退火（等溫退火）

  9Cr18Mo屬高碳高鉻過共析馬氏體不銹鋼，在鍛造及鍛后冷卻過程中，可能存在組織不均勻，甚至有網(wǎng)狀碳化物，硬度偏高，存在應(yīng)力等問題，所以，鍛后采用球化退火，不僅可以解決上述問題，還為以后的淬火等熱處理創(chuàng)造了良好的組織準(zhǔn)備條件。

  9Cr18Mo不銹鋼球化退火后組織為粒狀珠光體和均勻分布的球狀合金碳化物，硬度不大于241HB.

  球化退火的等溫保溫溫度和時間應(yīng)依據(jù)鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線確定。9Cr18Mo 鋼球化退火工藝見圖8-21。

 b. 淬火

 9Cr18Mo不銹鋼套圈為得到高硬度，必須進(jìn)行淬火，見圖8-22。

  軸承套圈淬火加熱時應(yīng)防止脫碳氧化，最好采用真空爐或保護(hù)氣氛爐加熱，也可用鹽浴爐加熱，如果用箱式爐加熱，則應(yīng)采取表面防護(hù)處理。由于9Cr18Mo鋼含有高的碳、鉻含量，導(dǎo)熱系數(shù)低，且為縮短高溫段加熱時間，一般采用預(yù)熱再加熱。淬火加熱溫度采用中上限，以保證合金碳化物的充分溶解。圖8-22是套圈在鹽浴爐中的加熱工藝。先在820~840℃預(yù)熱后再放人高溫鹽爐中加熱。

 淬火冷卻采用油冷。淬火后的組織為隱針馬氏體及合金碳化物，還會有少量的殘余奧氏體。硬度不小于58HRC。

 c. 冷處理

  9Cr18Mo不銹鋼淬火后，組織中會存在少量未轉(zhuǎn)變的殘留奧氏體。殘留奧氏體的存在不僅影響硬度，還影響組織穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，所以，采用－80~-70℃的冷處理，見圖8-23,促使殘留奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變。冷處理后，硬度可增加1~3HRC。

 d. 回火

淬火并冷處理后的套圈存在一定的應(yīng)力，采用回火可消除部分應(yīng)力。為保持高的硬度，只能采用150~170℃的低溫回火。見圖8-24。

 e. 穩(wěn)定尺寸回火

 為保證軸承套圈的尺寸穩(wěn)定性，在全部工序完成后，還應(yīng)進(jìn)行一次以穩(wěn)定尺寸為目的的低溫回火，盡量消除存在的應(yīng)力。具體的工藝見圖8-25。