(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210542530.3 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 洛阳汇工轴承科技有限公司 地址 471000 河南省洛阳市洛龙区关林路 999号 (72)发明人 何延昌　孙宝聚　何召集　李天奇　 张龙　刘世珍　付兆振　 (74)专利代理 机构 郑州中科鼎佳专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 41151 专利代理师 蔡佳宁 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 119/02(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种轧机轴承零件渗 碳深度计算方法 (57)摘要 一种轧机轴承零件渗碳深度计算方法， 是根 据轧机轴承工作时实际承 载的最大轧制力， 计算 出在轴承零件承载面侧 内部所产生的最大正交 切应力深度确定； 另外依据轧机轴承零件不同深 度渗碳层的破坏形式及所占比例， 将渗碳层从外 向内分为增寿层 （表层） 、 可靠层 （次表层） 、 强化 层 （芯层） ， 依据增寿层 （表层） 、 可靠层 （次表层） 的深度及最终所要求的含碳量， 作为渗碳热处理 工艺的设计基础， 确保经渗碳热处理后的轧机轴 承零件有足够的渗碳深度及相应的碳含量， 满足 轧机轴承零件能充分满足实际应用的工况需求， 保证其可靠性及使用寿 命。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114896796 A 2022.08.12 CN 114896796 A 1.一种轧机轴承零件渗碳深度计算方法， 其特征是： 轧机轴承零件渗碳层深度根据轧 机轴承工作时， 其实际承载的最大轧制力 在轴承零件承载面侧内部所产生的最大正交切应 力的深度确定； 最大正交切应力深度计算公式为： Z0=F/ （1.27δ L i7/9） ， 其中， Z0为最大正交切应力深度； F为轧机轴承实际承载的最大轧制力； δ轴承零件应变 区域内材 料平均抗屈服强度； L 为轧机轴承 滚动体有效长度； i 为滚动体列数； 轧机轴承零件渗 碳层深度计算公式为： H=KZ0， 其中H为轧机轴承零件渗 碳层深度， K为使用安全系数。 2.根据权利要求1所述轧机轴 承零件渗碳深度计算方法， 其特征是： 轧机轴承零件渗碳 深度由表层向内依次划分为表层、 次表层、 芯层； 表层、 次表层、 芯层的厚度依次为： 表层厚 度为0.15 H， 次表层厚度为0.45 H， 芯层厚度为0.4H 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114896796 A 2一种轧机轴承零件渗碳深度计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及轧机轴承零件渗碳热处理技术领域， 具体涉及一种轧机轴承零件渗碳 深度计算方法。 背景技术 [0002]现有通用轴承零件的渗碳深度， 是按照 《滚动轴承零件渗碳热处理技术条件》 （JBT888 ‑2011） 进行设计， 渗碳层深度实际是根据轴承零件 （轴承内圈、 轴承外圈） 的有效壁 厚或 （轴承滚子） 有效直径来确 定， 需满足一般工况使用条件P/Cr＜30%的要求 （其中P为实 际当量载荷， CR为设计额定动载荷） ； 随着国民经济的不断发展， 金属轧制生产效率大幅提 升， 高端板带轧机轴承的使用工况已达P/Cr≥40%， 因此根据现有 《滚动轴承零件渗碳热处 理技术条件》 来计算轧机轴承零件的渗碳层深度， 已远远不能适应市场对高可靠长寿命轧 机轴承的要求， 成为制约国内轧机轴承行业进一步向高端发展的制约瓶颈； 目前国内高端 压延产品生产配置的轧机轴承， 主要还是国际知名品牌， 如瑞典的SKF、 德国的FAG、 美国的 TMKEN、 日本的NSK等， 进口数量巨大， 且价格为国内同类型轧机轴承的4 ‑5倍， 因此发展国产 替代进口是国内轧机轴承生产企业的当务之急。 [0003]虽然根据现有 《 滚动轴承零件渗碳热处理技术条件》 已不能满足轧机轴承零件渗 碳深度的设计需求， 但目前国内尚没有用于轧机轴承零件渗碳深度计算的理论指导和计算 公式， 因此如何合理、 准确计算出轧机轴承零件的渗碳深度， 已成为轧机轴承行业的一个技 术难题。 发明内容 [0004]为了克服背景技术中的不足， 本发明公开了一种轧机轴承零件渗碳深度计算方 法； 轧机轴承零件渗碳层深度的计算， 是根据轧机轴承工作时， 其实际承载的最大轧制力， 计算出轧机轴承零件在 承载面侧内部所产生的最大正交切应力深度确定； 另外依据轧机轴 承零件不同深度渗碳层破坏形式及所占比例， 将渗碳层从外向内分为增寿层 （表层） 、 可靠 层 （次表层） 、 强化层 （芯层） ， 依据增寿层 （表层） 、 可靠层 （次表层） 的深度及最 终所要求的含 碳量， 作为渗碳热处理工艺的设计基础， 确保经渗碳热处理后的轧机轴承零件有足够的渗 碳深度及相应的碳含量， 使轧机轴承零件能充分满足实际应用的工况需求， 保证其可靠性 及使用寿命。 [0005]为了实现所述发明目的， 本发明采用如下技术方案： 一种轧机轴承零件渗碳深度 计算方法， 轧机轴承零件渗碳层深度根据轧机轴承工作时， 其实际承载的最大轧制力在轴 承零件承载面侧内部所产生的最大正交切应力深度确定； 最大正交切应力深度计算公式 为： Z0=F/ （1.27δ L i7/9） ， 其中， Z0为最大正 交切应力 深度； F为轧机轴承实际承载的最大轧制力； δ轴承零件 应变区域内材 料平均抗屈服强度； L 为轧机轴承 滚动体有效长度； i 为滚动体列数；说　明　书 1/4 页 3 CN 114896796 A 3